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oe1(光电查) - 科学论文

9 条数据
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  • 石墨烯/硅混合波导的增强光学克尔非线性

    摘要： 在本研究中，我们通过实验探究了具有增强自相位调制特性的石墨烯/硅混合波导的光学克尔非线性效应。在适用于非线性光信号处理的CMOS兼容材料领域，过去十年间硅波导和氮化硅波导已被广泛研究。然而硅波导在通信波长下存在强烈的双光子吸收（TPA）现象，这会显著降低其非线性品质因数（FOM）。相比之下，基于氮化硅的材料体系虽能抑制TPA，但同时会使克尔非线性降低一个数量级。本研究通过在波导顶部转移石墨烯层，开发出一种既保持硅波导光学特性与CMOS兼容性，又能增强克尔非线性的石墨烯/硅混合波导。实测数据显示，该混合波导的非线性参数从硅波导的150 W?1cm?2提升至510 W?1cm?2，其非线性FOM达到2.48±0.25——是硅波导（0.6±0.1）的四倍。本工作揭示了这种兼具高克尔非线性和优异FOM的石墨烯/硅混合波导在非线性全光信号处理中的潜在应用价值。

    关键词： 非线性全光信号处理、石墨烯/硅混合波导、光学克尔非线性、与CMOS兼容、自相位调制

    更新于2025-11-28 14:23:57

  • [2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 日本神户 (2018.10.22-2018.10.25)] 2018年IEEE国际超声研讨会(IUS) - 基于氮化铝的16 MHz压电微机械超声换能器的高压激励与非线性传输

    摘要： 本文报道了一种基于25微米AlGaN的微压电换能器（MPT）在高电压激励与测定条件下的性能表现。该MPT阵列由23×28个元件组成，制备于绝缘体上硅（SOI）衬底上，其结构为24微米硅膜上覆盖1微米AlGaN薄膜。当所有阵列元件电气连接时，在空气中以24.7 MHz谐振频率测得MPT阻抗为11.5–7.22 kΩ，而在充水状态下以22.8 MHz谐振频率测得阻抗为3.21–7.24 kΩ。激光多普勒振动计（LDV）测量显示，其自由振动传输效率为1.6 nm/V，带宽为1.0%。谐振模式与材料参数及器件初始状态密切相关。此外，当输入平均功率超过24 mW时观察到非线性行为。该方案有望应用于CMOS兼容的高分辨率超声成像领域。

    关键词： 氮化铝镓、与CMOS兼容、超声波、高压、微型压电换能器

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于将纳米发射器耦合至光子集成电路的最优光子晶体腔

    摘要： 采用成熟半导体技术制造的集成光子电路，为实现可扩展的量子技术展现出巨大潜力。量子发射器与纳米光子器件之间的高效接口，是此类硅基芯片实现方案的关键构建?？?。这类接口可通过具有高品质因数和波长量级模场体积的纳米梁光学腔实现，从而增强纳米尺度量子发射器与纳米光子电路的耦合。在可见光波段（当前多数量子发射器的工作频段）实现此类谐振结构极具挑战性，若还需兼容现代半导体纳米制造工艺则更为困难。研究表明，可见光谱的集成光子晶体纳米梁腔可直接在衬底上设计制造，兼具高品质因数和小模场体积特性。通过确定性方法和模式匹配方法对设计方案进行比较，发现后者更适用于衬底集成实现。该成果为量子发射器与纳米光子电路的集成应用铺平了道路，将推动量子技术发展。

    关键词： 与CMOS兼容、光子晶体腔、集成光子学、高品质因数

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡（2019年8月28日-2019年8月30日）] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 具有60纳米吸收范围扩展和L波段约2倍量子效率增强的锗光电探测器

    摘要： 绝缘体上锗（GOI）金属-半导体-金属（MSM）光电探测器实现了吸收覆盖范围扩展60纳米，并在L波段量子效率提升约2倍。

    关键词： 锗、更长波长检测、光电探测器、氮化硅应力源、与CMOS兼容

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡(2019.8.28-2019.8.30)] 2019年IEEE第16届第四组光子学国际会议(GFP) - 用于混合III-V/Si激光器的CMOS兼容Ti/n-InP和Ti/p-InGaAs欧姆接触的可靠性

    摘要： 介绍了在300毫米晶圆工具上制备的与CMOS工艺兼容的钛接触层在n型InP和p型In0.53Ga0.47As材料上的电学特性，这些研究旨在将其集成应用于III-V族/硅混合激光器领域。重点考察了以下三个阶段的电学行为：i) 工艺处理阶段；ii) 集成与后道制程阶段；iii) 多次模拟激光器使用阶段。

    关键词： III-V/Si混合激光器，n型磷化铟，可靠性，与CMOS兼容，钛接触层，p型磷化铟镓砷

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2019年IEEE第16届第四族光子学国际会议(GFP) - 新加坡，新加坡（2019.8.28-2019.8.30）] 2019年IEEE第16届第四族光子学国际会议(GFP) - 具有60纳米吸收范围扩展和L波段约2倍量子效率增强的锗光电探测器

    摘要： 绝缘体上锗（GOI）金属-半导体-金属（MSM）光电探测器实现了吸收覆盖范围扩展60纳米，并在L波段量子效率提升约2倍。

    关键词： 氮化硅应力源，与CMOS兼容，长波长检测，光电探测器，锗

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • CMOS兼容的超富硅氮化物波导中的孤子效应光脉冲压缩

    摘要： 光学孤子的形成源于传播介质中色散特性和非线性特性的共同作用。支持光学孤子的芯片级器件通过高场限制和灵活的色散工程调控，相比光纤同类器件具有更小的尺寸和更低的工作功率。高阶孤子在传播过程中会周期性演化，并在每个孤子周期起始阶段经历时间压缩。这一现象可实现光脉冲的强时间压缩。本文在兼容CMOS的超富硅氮化物(USRN)波导上实现了孤子效应的光脉冲时间压缩。我们采用仅约16皮焦的低脉冲能量，实现了2皮秒光脉冲8.7倍的压缩比，这是迄今在集成光子波导上实现的最大压缩比。通过非线性薛定谔方程的数值计算证实，这种强时间压缩效应源于USRN波导在1550纳米波长处的高非线性特性和可忽略的双光子吸收。

    关键词： 超富硅氮化物，非线性薛定谔方程，脉冲压缩，光学孤子，与CMOS兼容

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [Springer博士论文系列] 高速硅基光互连用CMOS兼容关键工程器件 || 总结与未来工作

    摘要： 本论文主要聚焦硅光子学中的四个重要科学问题：硅电光调制器、先进复用机制、偏振控制及光纤-芯片耦合。系统提出了硅电光调制器的设计理论，探究了先进复用机制，研究了偏振控制器件，并探索了光纤-芯片耦合技术。研究展示了采用商用130纳米CMOS工艺制备的高性能器件，包括高速载流子耗尽型硅电光调制器、波分复用器件、偏分复用器件、模分复用器件以及超紧凑型偏振分束旋转器。该工作旨在通过提供适用于高速硅基光互连的CMOS兼容解决方案，为硅光子学领域作出贡献。

    关键词： 复用机制、与CMOS兼容、光纤到芯片耦合、偏振控制、电光调制器、硅光子学

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • [IEEE 2018年第14届国际固态与集成电路技术会议（ICSICT）- 中国青岛（2018.10.31-2018.11.3）] 2018年第14届IEEE国际固态与集成电路技术会议（ICSICT）- 作为神经形态计算人工突触的非丝状Pd/Al?O?/TaO?/Ta忆阻器

    摘要： 我们报道了一种完全兼容CMOS工艺的双层免形成、非丝状忆阻器件，该器件具有优异的双向模拟开关特性，可作为神经形态计算应用中的人工突触。该双层堆叠结构由通过氧化工艺在钽底电极上形成的8纳米TaOx层和通过原子层沉积(ALD)制备的7纳米Al2O3层组成，夹在钽底电极与钯顶电极之间。Pd/Al2O3/TaOx/Ta器件展现出双向模拟电阻开关行为，并可获得具有满意保持时间的多级电导态(>60个)?；诒酒骷阎な蛋な背淘銮?LTP)和长时程抑制(LTD)的长时程可塑性。通过优化训练方案（采用非对称训练脉冲）获得了近乎线性的电导变化特性。采用双层感知器神经网络评估了本器件的突触特性，在MNIST手写数字数据集上实现了超过94%的识别准确率?；谡庑┙峁?，该器件是生物突触的理想仿生器件，在神经形态系统中具有重要应用潜力。

    关键词： 忆阻器、神经形态计算、模拟开关、人工突触、与CMOS兼容

    更新于2025-09-09 09:28:46