检索结果-内蒙古大学图书馆

中国激光 2025年第1期52卷 58-64页

作者：花艳李大伟韩玉晶刘晓凤赵元安济南大学物理科学与技术学院山东济南250022 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

吸收损耗是光学薄膜元件的重要性能参数之一,高效、准确测量光学薄膜的吸收损耗对于研制高性能、低损耗的光学薄膜元件至关重要,其中表面热透镜法是最常用的吸收测量手段。采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种,其... 详细信息

吸收损耗是光学薄膜元件的重要性能参数之一,高效、准确测量光学薄膜的吸收损耗对于研制高性能、低损耗的光学薄膜元件至关重要,其中表面热透镜法是最常用的吸收测量手段。采用表面热透镜技术的测量装置可以分为分光路与共光路两种,其中分光路装置测量精度高,但光路复杂且调节难度大,同时易受环境影响,共光路装置简单、易调节,但装置参数固定、测量精度相对较低。针对该问题提出了共光路装置的改进设计,通过泵浦光束与探测光束平行入射的方式并利用透镜聚焦实现了二者焦斑的重合。基于改进技术搭建了单透镜测量装置并对光学薄膜样品进行了测量,测量结果与分光路装置较为接近。单透镜设计在保证分光路装置优势的前提下简化了装置、节省了成本,减少了调试环节、降低了调试难度,并在一定程度上消除了环境对装置的影响,对于保证吸收测量准确度、制备低损耗高性能的光学薄膜元件具有重要意义。

关键词：光学薄膜吸收损耗表面热透镜光热形变

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连续热源加载下二维热扩散长度的数值模拟与测量

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强激光与粒子束 2025年第5期37卷 19-28页

作者：花艳李笑玲韩玉晶刘晓凤李大伟赵元安帅坤王焜济南大学物理科学与技术学院济南250022 上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

热扩散系数是大能量、高功率激光系统中光学元件的重要参数,关系到元件的抗激光损伤性能,但现有热扩散系数测量方法在多维热传导情况下的测量结果误差较大,且热扩散长度是热扩散系数测量的基础,因此采用有限元法仿真了热源连续加热下的... 详细信息

热扩散系数是大能量、高功率激光系统中光学元件的重要参数,关系到元件的抗激光损伤性能,但现有热扩散系数测量方法在多维热传导情况下的测量结果误差较大,且热扩散长度是热扩散系数测量的基础,因此采用有限元法仿真了热源连续加热下的二维热传导并总结了热扩散长度与热扩散系数及加热时间之间的关系规律,据此提出了热源连续加热下测量二维热扩散长度的模型与方法。首先采用有限元分析建立模型仿真了一维热传导情况下的热扩散长度与热扩散系数的关系式并与数值解析表达式比较,二者符合较好,验证了使用连续热源与热扩散长度求解热扩散系数的可行性;之后扩展到二维热扩散情况,并讨论了热损失、样品厚度和热源加载时间对结果的影响;最后给出了实际测量方案,并给出提升测量精度措施。该工作为方便准确地测量材料或元件的热扩散长度提供思路,对制备高功率、大能量激光系统元件具有重要意义。

关键词：连续热源热扩散系数热扩散长度有限元法

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MBE同质外延生长Sn掺杂β-Ga_(2)O_(3)(010)薄膜的电子输运性质研究

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人工晶体学报 2025年第2期54卷 244-254页

作者：张子琦杨珍妮况思良魏盛龙徐文静陈端阳齐红基张洪良厦门大学化学化工学院固体表面物理化学国家重点实验室厦门361005 杭州光学精密机械研究所杭州311421 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室上海201800

本文研究了利用分子束外延技术生长的非故意掺杂(UID)和锡掺杂的β-Ga_(2)O_(3)同质外延薄膜的电子输运性质。薄膜载流子浓度范围为3.2×10^(16)至2.9×10^(19) cm^(-3),载流子浓度为3.2×10^(16) cm^(-3)的非故意掺杂薄膜... 详细信息

本文研究了利用分子束外延技术生长的非故意掺杂(UID)和锡掺杂的β-Ga_(2)O_(3)同质外延薄膜的电子输运性质。薄膜载流子浓度范围为3.2×10^(16)至2.9×10^(19) cm^(-3),载流子浓度为3.2×10^(16) cm^(-3)的非故意掺杂薄膜显示出优异的室温迁移率,为125 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),在80 K时的峰值迁移率为875 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),达到了当前MBE生长的Ga_(2)O_(3)薄膜的先进水平。利用温度相关霍尔测试表征同质外延薄膜的电子输运性质,计算得到锡掺杂剂的激活能为76.2 meV。通过散射模型的拟合计算,分析了这一系列同质外延薄膜的电子散射性质,在低温到高温过程中,来自本征缺陷的电离杂质散射及晶体中阴阳离子库仑力的极性光学声子(POP)散射限制了迁移率的增长。

关键词： β-Ga_(2)O_(3) 外延薄膜掺杂激活能迁移率输运性质

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氧化镓异质衬底集成技术研究进展

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人工晶体学报 2025年第3期54卷 470-490页

作者：瞿振宇徐文慧江昊东梁恒硕赵天成谢银飞孙华锐邹新波游天桂齐红基韩根全欧欣中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 哈尔滨工业大学(深圳) 微纳光电信息系统理论与技术工业和信息化部重点实验室深圳518055 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室上海201800 杭州光学精密机械研究所杭州311421 西安电子科技大学微电子学院西安710071

超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而,氧化镓固有的极低热导率和p型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限,变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离... 详细信息

超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而,氧化镓固有的极低热导率和p型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限,变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展,重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点,并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时,本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析,并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望,旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究,推动氧化镓异质集成器件开发,加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。

关键词：氧化镓异质衬底集成异质外延机械剥离离子束剥离转移热管理

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不同混合比例HfO2-SiO2混合薄膜性能研究

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中国激光 2025年第6期 152-160页

作者：冯殿福崔云陶春先杨峰张革杨晓宇邵建达上海理工大学光电信息与计算机工程学院中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心中国科学院物理与化学技术研究所功能晶体与激光技术重点实验室中国科学院强激光材料重点实验室

采用电子束双源共蒸发技术在熔融二氧化硅衬底上制备了不同混合比例的HfO2-SiO2混合薄膜。采用X射线衍射仪（XRD）、纳米压痕仪、X射线光电子能谱（XPS）和飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）对不同混合比例的HfO2-SiO2混合薄膜的密度、... 详细信息

采用电子束双源共蒸发技术在熔融二氧化硅衬底上制备了不同混合比例的HfO2-SiO2混合薄膜。采用X射线衍射仪（XRD）、纳米压痕仪、X射线光电子能谱（XPS）和飞行时间二次离子质谱（TOF-SIMS）对不同混合比例的HfO2-SiO2混合薄膜的密度、硬度、结合能、化学组成和结晶状态进行了研究。结果表明：当SiO2的原子数分数为13%时，HfO2-SiO2混合薄膜的硬度和密度在7个样品中是最高的，此时混合薄膜仅是HfO2与SiO2的物理混合；当SiO2的原子数分数超过13%时，硬度和密度随SiO2含量的增加而下降，此时混合薄膜中存在物理混合，并形成了HfSiO4化合物。少量SiO2掺杂并未显著提高样品的结晶温度，但随着SiO2含量的增加，结晶温度逐渐升高。

关键词：混合薄膜密度硬度化学组成结晶状态

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飞秒激光作用下金膜的微观特性变化

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中国激光 2019年第2期46卷 65-70页

作者：崔云张晗宇赵元安晋云霞朱美萍邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室薄膜光学实验室上海201800

用磁控溅射的方法在石英基底上制备了金(Au)膜,研究了Au膜在近激光损伤阈值(LIDT)飞秒脉冲激光辐照下的物相结构和表面形貌。结果表明:所制备的Au膜为(111)面取向生长的薄膜;近LIDT的激光辐照使辐照区的Au膜形成大晶粒,并由(111)单一取... 详细信息

用磁控溅射的方法在石英基底上制备了金(Au)膜,研究了Au膜在近激光损伤阈值(LIDT)飞秒脉冲激光辐照下的物相结构和表面形貌。结果表明:所制备的Au膜为(111)面取向生长的薄膜;近LIDT的激光辐照使辐照区的Au膜形成大晶粒,并由(111)单一取向变为多晶结构;Au膜晶粒尺寸的增大会导致表面粗糙度增加。实验结果为明确Au膜在飞秒激光作用下的损伤过程及后期应用提供了依据。

关键词：薄膜飞秒激光激光损伤阈值损伤形貌

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样品倾转角度对透射电镜表征纳米薄膜的影响

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光学学报 2024年第2期44卷 312-317页

作者：张革崔云赵娇玲王涛赵元安中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室上海201800

以沉积在Si[100]基底的Mo/Si多层膜为例,通过透射电镜(TEM)测量了多层膜在不同倾转角度下的界面结构,并提取了多层膜的周期厚度以及单周期中Mo层和Si层的厚度。结果表明:样品沿α方向倾转时,Mo层和Si层的测量厚度几乎没有变化,但界面粗... 详细信息

以沉积在Si[100]基底的Mo/Si多层膜为例,通过透射电镜(TEM)测量了多层膜在不同倾转角度下的界面结构,并提取了多层膜的周期厚度以及单周期中Mo层和Si层的厚度。结果表明:样品沿α方向倾转时,Mo层和Si层的测量厚度几乎没有变化,但界面粗糙度增大,这是由于旋转时薄膜的厚度方向始终与电子束垂直,而电子束穿过的TEM样品厚度Z增大;样品沿β方向倾转时,由于倾转时样品截面与电子束不垂直,造成伪影严重,无法区分Mo层和Si层,多层膜的测量总厚度随倾转角的增大先增大后减小。此外,提出了样品沿β方向倾转后测量薄膜厚度的计算公式。对于较薄的薄膜,随着倾转角β的增大,测量厚度增大;对于较厚的薄膜,随着倾转角β的增大,测量厚度先增大后减小。薄膜厚度t0越小,沿β方向倾转后测量厚度的相对误差越大。当TEM样品厚度Z为10 nm时,沿β方向倾转后测量厚度的相对误差较小。

关键词：透射电镜倾转角度薄膜界面膜层厚度

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激光薄膜元件内微缺陷的表征分析

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中国激光 2023年第2期50卷 50-56页

作者：崔云张革赵元安邵宇川朱美萍易葵邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 中国科学院强激光材料重点实验室上海201800

激光系统用薄膜元件既要有优异的光学性能,又要有高的激光诱导损伤阈值(LIDT)。薄膜元件的基底表面上交替沉积有高低折射率材料,通过膜厚、折射率等参数的优化可实现所需的光学性能,但元件中存在的微缺陷(如膜料喷溅缺陷、基底缺陷等)... 详细信息

激光系统用薄膜元件既要有优异的光学性能,又要有高的激光诱导损伤阈值(LIDT)。薄膜元件的基底表面上交替沉积有高低折射率材料,通过膜厚、折射率等参数的优化可实现所需的光学性能,但元件中存在的微缺陷(如膜料喷溅缺陷、基底缺陷等)是导致LIDT降低的重要原因。通过精准定位切割、三维重构的方法,表征膜料喷溅和基底抛光产生的微缺陷的形貌结构,并对其激光辐照前后的元素分布进行了分析。研究结果为镀制工艺、基底加工工艺的改进提供了参考。

关键词：薄膜激光损伤微缺陷喷溅基底抛光

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γ射线辐照快速生长KDP晶体的性能

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中国激光 2018年第10期45卷 143-149页

作者：谢晓义朱茂东王斌王虎齐红基邵建达中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室薄膜光学实验室上海201800 中国科学院大学北京100049

采用连续过滤快速横向生长技术,有效增大了磷酸二氢钾(KDP)晶体的Z向长度,提高了单位晶体II类元件的切片率。使用不同剂量的γ射线辐照II类晶体坯片后,测试其光学性能与抗激光损伤阈值。研究结果显示,不同剂量的γ射线辐照不会改变晶格... 详细信息

采用连续过滤快速横向生长技术,有效增大了磷酸二氢钾(KDP)晶体的Z向长度,提高了单位晶体II类元件的切片率。使用不同剂量的γ射线辐照II类晶体坯片后,测试其光学性能与抗激光损伤阈值。研究结果显示,不同剂量的γ射线辐照不会改变晶格内部的振动模式,但会降低912 cm^(-1)处的晶格振动强度;γ射线辐照诱导缺陷的种类不变,但随着辐照剂量的增大,缺陷浓度增大;晶体坯片的损伤阈值随着辐照剂量的增大而减小。

关键词：材料 KDP晶体连续过滤射线辐照激光损伤阈值晶体改性

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快速、高精度可见光-近红外透射光谱测量技术研究(英文)

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光谱学与光谱分析 2018年第1期38卷 308-313页

作者：王圣浩刘世杰王微微张志刚中国科学院上海光学精密机械研究所强激光材料重点实验室上海201800

基于传统分光光度测量方法的构架,提出了一种快速、高精度测量可见光-近红外透射光谱的新方法,在该方法的测量过程中,光栅单色器的出射波长保持匀速的连续变化,同时参考光探测器和测试光探测器保持连续的光强采集。初步实验研究表明,新... 详细信息

基于传统分光光度测量方法的构架,提出了一种快速、高精度测量可见光-近红外透射光谱的新方法,在该方法的测量过程中,光栅单色器的出射波长保持匀速的连续变化,同时参考光探测器和测试光探测器保持连续的光强采集。初步实验研究表明,新方法可把测量耗时降低到传统分光光度法所需时间的50%以下,测量得到的透射光谱与传统分光光度法的相对误差为0.070%,三次重复性测量的统计误差为0.042%。与现有常见可见光-近红外透射光谱的测量方法(分光光度法、CCD光谱仪法、傅里叶变换光谱仪法)相比,新方法同时具有以下优点:(1)有望显著提高可见光-近红外透射光谱的测量速度,从而应用于透射光谱的动态测量环境中;(2)具有较高的测量精度(0.1%~0.3%);(3)在测量过程中,系统的机械部件始终保持匀速的运动状态,测试系统因而具有较高的机械稳定性。

关键词：快速高精度可见光-近红外透射光谱测量

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