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基于硅基光子的雪崩光电探测器
雪崩光电探测器 硅基光电子技术 光电转换
2022/3/7
全球的数据传输量在过去数十年间迎来了迅猛且持续的增长，诸如云计算、人工智能、虚拟现实、物联网等新兴的应用仍不断地提升人们对于数据传输的需求。本世纪初，数据中心和超级计算机所需的海量数据传输就已经在带宽、功耗、串扰等方面触及了传统铜线互连的极限。光进铜退已经成为不可逆转的趋势，从上千公里的远程通讯到十几米的互连，光纤通讯正在不同应用场景中不断发挥特有的技术优势。近年来，硅基光电子技术由于其在高密度、...
硅作为重要的半导体材料被广泛应用于现代工业和信息产业的各个领域。然而，硅的结构对称性导致其缺乏线性电光效应，一定程度上限制了它在光电领域更为广泛的应用。太赫兹波是频率介于0.1THz到10THz之间的电磁波，处于电学和光学的过度区域，其光子能量在毫电子伏量级，能够与声子、自旋等耦合。当太赫兹场强达到MV/cm时，便可以调控材料结构，使其呈现新的物态。
固态照明（发光二极管(LED)、激光二极管(LD)）具有高效和使用寿命长等优点，有望取代传统照明。输出功率随输入功率线性增加的LD不仅效率可与LED相媲美，还兼具照射距离远、结构紧凑等优点，有可能成为下一代照明光源。但是如何将高度汇聚的单色LD光源转化为照明所需的三维立体均匀白光，仍然是一项紧迫而严峻的挑战。
近日，合肥工业大学微电子学院先进半导体器件与光电集成实验室利用纳米加工的方法制备出直径约为45纳米的硅纳米线阵列结构，并利用单层石墨烯作为透明顶电极，获得了一种基于石墨烯/小尺寸硅纳米线阵列结构的自驱动紫外光电探测器。器件分析表明，该器件对紫外光较为敏感，但对可见光和红外光等其他入射光却不敏感，典型的抑制比为25（图1）。另外，该器件365 nm光照下的响应度、比探测率和外部量子效率分别估计为0....
艾里光束具有无衍射、自加速、自愈合等极具吸引力的特性。近年来，艾里光束在光力操纵、光学显微和光互联等领域展现出了巨大的应用潜力，得到了研究人员的广泛关注。传统的艾里光束产生方法与基于平面光学的艾里光束产生方法，均需要让空间光通过光学元件，这使得光路变得冗长，且需要将光学元件沿光轴方向精密地对准。
中国科大实现室温下单个碳化硅自旋色心的高对比度读出与相干操控（图）
碳化硅自旋 相干操控 高单光子
2021/7/12
中国科学技术大学科研部郭光灿院士团队在碳化硅色心自旋操控研究中取得重要进展。该团队李传锋、许金时等人与匈牙利魏格纳物理研究中心Adam Gali教授合作，在国际上首次实现了单个碳化硅双空位色心电子自旋在室温环境下的高对比度读出和相干操控。这是继金刚石氮空位（NV）色心后第二种在室温下同时具有高自旋读出对比度和高单光子发光亮度的固态色心，该成果对发展基于碳化硅这种成熟半导体材料的量子信息技术具有重要...
上海硅酸盐所基于金属掺杂的介孔氧化硅纳米药物提出纳米催化医学新策略（图）
金属掺杂 介孔氧化硅 纳米药物 纳米催化
2021/6/21
介孔氧化硅纳米颗粒（MSNs）具有大的比表面积、高的孔容、均匀可调的孔径、易于化学改性的内外表面以及良好的生物相容性，在诸如药物输运、基因治疗、生物传感器、分子影像、组织工程等纳米生物技术领域显示出良好的性能与广阔的应用前景。近些年来，介孔氧化硅纳米颗粒还被广泛地用作分子药物或者功能材料的载体，用于各种重大疾病尤其是肿瘤的高效诊断和治疗。
中国科学院上海光学精密机械研究所在探究Al3+对Eu2+和Tb3+掺杂高硅氧玻璃的光谱性能和能量传递方面取得进展（图）
Al3+ Eu2+ Tb3+ 掺杂高硅氧玻璃 光谱性能 能量传递
2021/6/17
Al3+一直是被认为是稀土离子的分散剂，然而Al3+对稀土离子的影响可能不仅是有分散效应，由于稀土离子的发光大都是f-f跃迁，而内层的f电子对近邻环境的变化不敏感，其它一些效应体现不出来，而d-f跃迁的d电子容易受到基质材料的影响。研究Al3+对d-f跃迁的荧光的影响，一方面可以放大了解Al3+的作用，包括它对稀土离子周围场强以及能量传递的影响；另一方面，高硅氧玻璃中可以实现Eu2+→Tb3+的能...
电子薄膜与集成器件国家重点实验室（电子科技大学）于近日正式发布了全球首款CMOS单片集成之全硅微显示芯片。该实验室的硅光研发小组依托“中国电科—电子科大”共建的核心电子材料与器件协同创新中心开展校企合作，成功研发了全球首款“基于硅材料自身发光”的全硅微显示芯片样品。该项工作的“原创理念”是创新性地完全规避了硅材料（间接带隙）能带结构的天然缺陷，利用PN结反向偏置，获得一种类似“轫致辐射”的发光，再...
国防科技大学27日透露，该校计算机学院QUANTA团队联合军事科学院、中山大学等国内外单位，研发出一款新型可编程硅基光量子计算芯片，实现了多种图论问题的量子算法求解，有望未来在大数据处理等领域获得应用。国际权威期刊《Science Advances》(《科学进展》)已发表该成果。具有实用价值的量子计算机，是量子计算领域最重要的发展目标。然而，在量子比特数目少、有效量子操作深度浅等现阶段量子技术水平...
ATLAS硅径迹探测器升级模块样机预制完成（图）
ATLAS硅径迹 探测器 升级模块 样机预制
2021/1/19
近日，中科院高能所与清华大学团队合作参加的ATLAS硅径迹探测器升级项目，完成了ATLAS短硅微条模块（Short Strip Module）样机试制。短硅模块样机在通过各项电子学测试后，已运往英国卢瑟福实验室进行联调测试，验证桶部关键系统设计。
2020年12月10日，2020 SITRI DAY硅光技术分论坛暨首届光电子集成芯片立强论坛在上海嘉定菊园会议中心召开。论坛由中国光学工程学会主办，中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海微技术工业研究院、上海市嘉定区国有资产经营（集团）有限公司联合承办。论坛由上海微技术工业研究院总经理丁辉文博士主持，来自高校、科研院所和产业界的超过300名嘉宾出席了此次论坛活动。
“2020硅光集成应用与技术生态研讨会暨中国科学院微电子研究所硅光成套技术PDK2.0发布会”在微电子所召开（图）
2020 硅光集成应用 研讨会 硅光成套技术 PDK2.0 发布
2020/12/4
2020年12月2日，“2020硅光集成应用与技术生态研讨会暨中科院微电子所硅光成套技术PDK2.0发布会”在微电子所召开。本次会议由微电子所主办，中科微光子科技（成都）有限公司、中科芯未来科技成都有限公司承办，并得到了亚欧科技创新合作中心、四川省成都市双流区政府、光子集成（温州）创新研究院的大力支持。北京市科委、北京市经信局、北京市新材料发展中心的领导出席了本次会议，约260名来自硅光领域产业界...
近日，中国科学院深圳先进技术研究院王佳宏课题组在二维硅纳米片的定向解理及生物光子学应用中取得进展，相关工作以From Octahedron Crystals to 2D Silicon Nanosheets: Facet-Selective Cleavage and Biophotonic Applications为题发表于在材料领域国际权威期刊Small上（影响因子11.459）。论文共同第一作...
超低暗电流高性能近红外硅基光电探测器研究获进展（图）
中国科学院物理研究所 光电探测器 近红外硅基
2020/10/22
近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源实验室研究人员通过在硅衬底上制备纳米级的Au薄膜和ITO电极（图1），在硅基肖特基光电探测器研究方面取得进展。实验结果表明，高功函数Au的加入有效提高了肖特基势垒高度从而极大地抑制了器件暗电流，-1V下的暗电流密度为3.7×10-7A/cm2，比无Au插入的ITO/n-Si器件暗电流密度降低了7000多倍，±1V下的整流比高达1.5×1...