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高速光子晶体面发射激光器研究进展

高速光子晶体面发射激光器研究进展

摘要： 光子晶体面发射激光器（PCSEL）利用二维光子晶体光栅的布拉格共振实现面发射激光，具有其独特的优势，包括单模性能、在片测试、高功率、低发散角等。相比垂直腔面发射激光器（VCSEL），PCSEL有将近两倍的有源区光限制因子，展现出高速运行的潜力。本文探讨了PCSEL的基本结构和工作原理，并详细分析了影响PCSEL激光器实现高速性能的关键因素。随后，文章系统地介绍了近年来研究者们为实现PCSEL高速性能所做的努力，重点聚焦于通过增强PCSEL的面内限制来缩小激光腔，并提供了相关的研究方向和指导。
光电 2025年02月21日
应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

应用于高密度多层光存储的聚合物基存储介质

摘要：飞秒微爆多层光存储是一种新型光存储技术，它通过在介质内部记录多层数据，成倍地扩充了光盘容量极限，有望解决传统光盘容量过低的问题。但由于飞秒微爆多层光存储信息记录过程受到多种材料因素的共同影响，导致长期缺乏介质材料选择的理论依据。文中选择误码率作为光存储性能的关键指标，测试对比了不同光学树脂的光存储性能。采用相关系数量化了材料的力学性质、热性质、光学性质、介电常数和高分子链结构与光存储性能之间的依赖关系，从而揭示出光学树脂的高分子链结构才是影响光存储性能的决定性影响因素。基于此发现，在聚甲基丙烯酸甲酯材料中实现了60层高密度多层光存储信息读写测试，容量密度达到1600 Gbits/cm3。
光电 2025年02月20日
光电器件中的负光电导效应及应用

光电器件中的负光电导效应及应用

摘要：随着信息化时代的高速发展，对微电子器件中光电材料的选择、新功能的开发提出了更高的要求。传统光电器件大多利用半导体材料在光照下电导率增加的正光电导性效应进行功能化设计。近年来，研究发现还存在另一种反常的光电导效应——负光电导（Negative photoconductivity，NPC），即在光照条件下电导率降低，由于其在光电探测、逻辑器件、神经形态器件、低功耗非易失性存储器方面的潜在应用而备受关注。NPC的产生机制一般包括载流子的俘获效应、表面分子的吸附‐解吸、表面等离子体极化激元和局域表面等离子体共振、光辐射热效应等。本文详细讨论了不同光电器件中NPC产生的物理机制，分析了材料选择、器件结构设计、能带结构变化对不同异质结器件中NPC效应的影响，概括了光电器件中负光电导效应的实际应用，这为光电器件的性能优化和新型光电器件设计提供了重要参考，为未来异质结光电信息器件实现尺寸更小、光导增益更高、速率更快、功耗更低奠定了科学基础。
光电 2025年02月18日
芯片级原子钟研究进展

芯片级原子钟研究进展

摘要:芯片级原子钟是一种小体积、低功耗的高精度时钟,适合作为便携式时频设备广泛应用于科学研究、生产生活、军事领域等方面。本文介绍了芯片级原子钟的国内外研究进展,阐述了芯片级原子钟的原理及研制的关键技术,介绍了芯片级原子钟的发展方向,并对我国芯片级原子钟的战略发展方向进行了展望。
光电 2025年02月17日
金刚石固态微波功率器件研究进展和展望

金刚石固态微波功率器件研究进展和展望

摘要：被誉为终极半导体材料的金刚石具有超宽的禁带宽度、超高击穿电场、高的载流子漂移速率、极高的热导率、极强的抗辐射能力等特性，在微波功率器件领域具有很好的应用前景。金刚石微波功率器件的研究近几年引起了广泛关注，文章总结了金刚石微波功率器件的研究进展，重点分析了目前主流的氢终端金刚石、表面氧化物终端金刚石和掺杂金刚石实现的微波功率器件的研究进展、面临问题和发展展望。
光电 2025年02月14日
金刚石半导体及功率肖特基二极管研究进展和挑战

金刚石半导体及功率肖特基二极管研究进展和挑战

摘要：金刚石作为一种超宽禁带半导体，是下一代功率电子器件和光电子器件最有潜力的材料之一。其产业化仍需解决几个关键技术问题：大尺寸单晶外延生长、高质量晶圆制备技术、高效可控的掺杂技术及先进终端结构。首先，介绍了拼接生长以及异质外延获得大尺寸单晶衬底的研究进展。进而,综述了大尺寸单晶金刚石位错、缺陷调控技术及其加工技术的研究进展。最后，从功率器件设计及制备角度总结了金刚石掺杂及终端结构设计面临的挑战并提出了潜在的解决方案。
光电 2025年02月13日
大尺寸金刚石晶圆复制技术研究进展

大尺寸金刚石晶圆复制技术研究进展

摘要：半导体技术的发展离不开大尺寸晶圆的高效制备。在半导体领域，晶圆复制可以通过同质外延生长后进行切割或者基于异质衬底进行异质外延来实现，从而批量生产。金刚石作为新型超宽禁带半导体材料，在电真空器件、高频高功率固态电子器件方面具有良好的应用前景。而由于金刚石材料具有极高硬度，晶圆复制也面临诸多问题。传统的激光切割方法虽然可以实现对超硬特性金刚石进行加工，但其较高的加工损耗已经无法满足大尺寸晶圆的制备需求，呕需开发损耗小、效率高的金刚石晶圆复制技术。文章介绍了目前常见的半导体晶圆复制技术，总结了金刚石复制技术的研究进展及现阶段发展水平，并对未来大尺寸金刚石晶圆复制技术的发展方向进行了分析与展望。
光电 2025年02月12日
碳化硅真空纳米电子器件技术分析

碳化硅真空纳米电子器件技术分析

摘要：新兴的真空纳米电子器件兼具固态器件集成电路和传统真空电子器件的优势。但和硅器件同工艺、同片集成的现状，限制了其在恶劣环境的应用。使用宽禁带半导体碳化硅材料制备真空纳米电子器件，可在耐辐射基础上兼具抗高温特性，使该器件具备良好的综合优势。文章分析了硅器件及集成电路发展中面临的问题，回顾了真空纳米电子器件的发展历史，介绍了碳化硅材料的相对优势以及SiC基真空纳米电子器件研究现状，并对该器件发展及应用前景进行了分析。
光电 2025年02月11日
微晶氧化铝在薄壁陶瓷封装外壳上的应用

微晶氧化铝在薄壁陶瓷封装外壳上的应用

摘要:氧化铝陶瓷封装外壳的薄壁化有利于提升散热能力并降低外壳重量,但薄壁化在实际应用中存在可靠性隐患,尤其是在航空航天等严苛工况条件下.普遍认为氧化铝的强度和气密性是解决薄壁陶瓷封装外壳可靠性难题的关键,为解决这个难题,自主研发了微晶氧化铝陶瓷,并对陶瓷的抗弯强度和气密性进行了测试,以此设计为依据,采用微晶氧化铝制备出了外形尺寸1.6mm×1.2mm、壁厚0.15mm 的薄壁陶瓷封装外壳,可靠性验证合格,满足了新型电子器件的应用需求.
光电 2025年02月10日
我国集成电路现代化产业体系构建的战略与路径思考

我国集成电路现代化产业体系构建的战略与路径思考

摘要：集成电路产业具有高度系统复杂性特征，其关键核心技术的突破高度依靠体系化能力支撑。美西方加速推进遏制中国崛起的“小院高墙”策略、“新华盛顿共识”和“去风险”等体系化政策，中国集成电路产业“阻链”“断链”等极端风险加剧；同时，面临中国式现代化和加快发展新质生产力的新使命新要求，亟须以新发展范式和战略逻辑加快推进集成电路产业现代化。文章基于新型国家创新体系、使命驱动型创新和场景驱动创新理论，探讨从“后发追赶”和“前瞻引领”双元整合视角，统筹“使命牵引”与“场景驱动”，重构集成电路技术创新体系，加快集成电路产业现代化；并进一步提出把握场景机遇、健全新型举国体制、统筹科技教育人才“三位一体”、建设国家级创新联合体、加强企业主导的产学研深度融合、构建全球本土化创新生态等对策思考，为加快以科技创新引领集成电路产业现代化、助力新质生产力培育提供理论与战略支撑。
光电 2025年02月08日