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第十一届全国分子束外延学术会议

作者：王朋龚谦曹春芳王亚楠李耀耀王庶民中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室 Department of Microtechnology and Nanoscience Chalmers University o

Ⅲ-Ⅴ族直接带隙化合物半导体具有非常优越的光学性能，将其与Si衬底集成是实现IC电路光互联的理想途径[1].Ge由于其与Si材料的无限互溶以及与Ⅲ-Ⅴ族GaAs化合物半导体材料的匹配条件，成为Si基光电集成的有效过渡衬底[2].利用GeSi缓冲...

Ⅲ-Ⅴ族直接带隙化合物半导体具有非常优越的光学性能，将其与Si衬底集成是实现IC电路光互联的理想途径[1].Ge由于其与Si材料的无限互溶以及与Ⅲ-Ⅴ族GaAs化合物半导体材料的匹配条件，成为Si基光电集成的有效过渡衬底[2].利用GeSi缓冲层将较为成熟的GaAs基InAs量子点激光器结构与Si衬底结合是实现Si基通信波段激光器的有效途径[3-4].Ge衬底上外延生长GaAs是本工作的关键点.伦敦大学学院和加州大学利用固态源分子束外延(SS-MBE)技术在Ge-on-Si衬底上实现了InAs量子点激光器的室温连续激射[3-4].而在相关方向气态源分子束外延(GS-MBE)技术的研究工作还比较欠缺.

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全息光刻和二次显影法制备柱形二维光子晶体(英文)

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红外与毫米波学报 2014年第1期33卷 45-49页

作者：曹远迎张永刚李耀耀顾溢李爱珍李好斯白音中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

采用全息光刻和二次显影的方法制备了柱形二维光子晶体.在此过程中,二维点状的周期结构首先在正性光刻胶上直接形成,然后经由Si3N4硬掩模转移到衬底材料上.利用二次显影的方法,曝光强度最强和曝光强度中等区域的光刻胶能够被同时充分显... 详细信息

采用全息光刻和二次显影的方法制备了柱形二维光子晶体.在此过程中,二维点状的周期结构首先在正性光刻胶上直接形成,然后经由Si3N4硬掩模转移到衬底材料上.利用二次显影的方法,曝光强度最强和曝光强度中等区域的光刻胶能够被同时充分显影,而曝光强度最弱区域的光刻胶则可以完全被保留下来.通过调节入射角,可以方便地调节二维结构的周期.利用此方法,在相对较大的面积上制备了不同周期的二维结构,二维结构具有很好的均匀性和重复性.文章对有关的工艺参数进行了详细讨论.

关键词：全息光刻二维光子晶体柱形二次显影

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InPBi材料的气态源分子束外延生长性质

InPBi材料的气态源分子束外延生长性质

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第十一届全国分子束外延学术会议

作者：潘文武王庶民吴晓燕王朋中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室 Department of Microtechnology and Nanoscience Chalmers University o

稀Bi半导体材料具有大的带隙收缩效率和强的自旋轨道分裂能,这些性质使它在光通讯和中红外光电子器件中具有极大的应用潜力而备受关注[1-3].近期,我们通过气态源分子束外延(GSMBE)方法,首次实现了高质量InPBi晶体薄膜的生长,并且观察到...

稀Bi半导体材料具有大的带隙收缩效率和强的自旋轨道分裂能,这些性质使它在光通讯和中红外光电子器件中具有极大的应用潜力而备受关注[1-3].近期,我们通过气态源分子束外延(GSMBE)方法,首次实现了高质量InPBi晶体薄膜的生长,并且观察到了1.4-2.7μm的室温光致发光[4,5].本文系统地研究了气态源分子束外延中PH3压和生长速度对InPBi材料中Bi组分及表面形貌的影响.高分辨X射线衍射(XRD)表征结果如图1所示,我们发现Bi组分与PH3压大小无关,这与GaAsBi等传统的稀Bi半导体材料的生长特性有很大不同.生长高质量的InPBi需要合适的PH3压,过高的PH3压会恶化材料质量和表面形貌,这主要是因为在低温生长条件下,P的反位缺陷数目随PH3压的增加而增加.此外,通过改变生长速度,我们实现了Bi组分的调控,如图2所示,Bi组分与生长速度的倒数成正比.在较低的生长速度下,可以生长得到表面平整,Bi组分高达3.7％的InPBi材料.

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Ge基石墨烯材料生长物理机制与潜在应用

Ge基石墨烯材料生长物理机制与潜在应用

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无机非金属材料高层论坛暨第7届无机非金属材料专题——先进电子材料研讨会

作者：狄增峰信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所

石墨烯以其出众的载流子迁移率,被人们普遍认为是后硅CMOS时代延续摩尔定律的最有竞争力的电子材料,拥有广阔的应用前景.目前,化学气相沉积法为合成大面积、高质量石墨烯薄膜提供了可能,但绝大部分基于金属衬底,难以与集成电路技术兼容...

石墨烯以其出众的载流子迁移率,被人们普遍认为是后硅CMOS时代延续摩尔定律的最有竞争力的电子材料,拥有广阔的应用前景.目前,化学气相沉积法为合成大面积、高质量石墨烯薄膜提供了可能,但绝大部分基于金属衬底,难以与集成电路技术兼容.我们通过研究发现,在锗(Ge)基衬底上能够通过CVD方法生长出大面积连续石墨烯薄膜,并能够通过衬底晶向的选择实现晶圆级别单晶石墨烯的生长,且具有生长速度快,薄膜缺陷密度低等特点,有望真正将石墨烯材料应用于集成电路制造.

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SQUID矢量磁强计正交性矫正方法研究

SQUID矢量磁强计正交性矫正方法研究

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第十三届全国超导学术研讨会

作者：李华张树林张朝祥王永良孔祥燕谢晓明中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

准确获取环境场三分量信息，对微弱磁信号检测具有比较重要的意义，矢量正交性是其中的关键问题.本文采用3个SQUID磁强计构成三分量矢量磁强计，并分别采用了两种方法对其正交性进行了矫正研究.第一，借助商用磁通门计(Bartington Mag 0... 详细信息

准确获取环境场三分量信息，对微弱磁信号检测具有比较重要的意义，矢量正交性是其中的关键问题.本文采用3个SQUID磁强计构成三分量矢量磁强计，并分别采用了两种方法对其正交性进行了矫正研究.第一，借助商用磁通门计(Bartington Mag 03MSL70)的正交性(＜0.1°)来矫正矢量磁强计的正交性.利用三维Helmholtz线圈分别产生单频(1Hz)均匀场，分别记录两者在各均匀场下的幅值响应，基于均匀场下两者幅值响应等价计算得到正交性矫正系数矩阵，以此矫正矢量磁强计正交性.第二，采用数值计算的方法优化矢量磁强计的正交性.利用Helmholtz线圈产生方向及幅值固定的单频均匀场，分别获取矢量磁强计在均匀场下不同方向及角度的多点幅值响应，根据矢量模的不变性建立目标函数，优化了矢量磁强计的正交性.前者简单易行，但矫正精度受商用磁通门计正交性限制;后者精度较高，但实验及计算繁杂.

关键词： SQUID 三分量矢量磁强计正交性

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心磁探测系统中轴向梯度计模块的研制与性能优化

心磁探测系统中轴向梯度计模块的研制与性能优化

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第十三届全国超导学术研讨会

作者：杨康王毅杨瑞虎陈桦孔祥燕中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

梯度计模块是心磁探测中抑制环境噪声的核心部件,其性能直接决定了探测到的心磁信号的质量.对于轴向梯度计模块,在不同的屏蔽环境中,为了得到最优的心磁信号,需要对基线、阶数等参数进行优化.本文中,轴向梯度计的核心磁敏元采用欠阻尼Jo... 详细信息

梯度计模块是心磁探测中抑制环境噪声的核心部件,其性能直接决定了探测到的心磁信号的质量.对于轴向梯度计模块,在不同的屏蔽环境中,为了得到最优的心磁信号,需要对基线、阶数等参数进行优化.本文中,轴向梯度计的核心磁敏元采用欠阻尼Josephson结研制的大βc(βc＞3)DC SQUID,其磁通-电压转换系数可达500μV/Φ0.利用超导bonding技术,实现Input线圈和外接梯度pickup线圈的超导连接,并研制了不同基线的一阶及二阶轴向梯度计模块.在评估简易屏蔽、良好屏蔽环境的磁场及其梯度参数后,利用上述梯度计模块搭建心磁探测系统,对心磁信号进行测量.通过对心磁信号R峰大小及信噪比的评估,最终得到在不同的屏蔽环境中轴向梯度计模块的构型参数.

关键词： SQUID 轴向梯度计参数优化心磁探测

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电流偏置反转电路抑制低温SQUID传感器低频噪声的研究

电流偏置反转电路抑制低温SQUID传感器低频噪声的研究

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第十三届全国超导学术研讨会

作者：陈桦李明王海王永良孔祥燕中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

噪声是SQUID系统的一个重要参数，而偏置电流涨落、磁通陷入等因素造成SQUID本征噪声低频段恶化，同时前置放大电路低频噪声也增大了SQUID传感器低频噪声，严重制约了SQUID传感器在低频领域的应用。目前已提出磁通调制、偏置反转等多种... 详细信息

噪声是SQUID系统的一个重要参数，而偏置电流涨落、磁通陷入等因素造成SQUID本征噪声低频段恶化，同时前置放大电路低频噪声也增大了SQUID传感器低频噪声，严重制约了SQUID传感器在低频领域的应用。目前已提出磁通调制、偏置反转等多种方法以降低低频噪声，其中偏置反转通过改变SQUID偏置电流，在放大器输出端进行解调消除载波以消除临界电涨落因素导致的低频噪声。本文对偏置反转电路抑制低频噪声的效果进行验证，噪声转变频率从直流偏置的100 Hz降低到1Hz以下，并尝试结合磁通调制方法，进一步降低低频噪声。

关键词： SQUID 偏置反转低频噪声

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基于低温DC SQUID磁强计的36通道心磁探测系统

基于低温DC SQUID磁强计的36通道心磁探测系统

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第十三届全国超导学术研讨会

作者：孔祥燕邱阳杨康张树林王毅杨瑞虎陈桦王永良谢晓明中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

心磁图仪可通过探测心肌电流产生的磁场信号,为心脏疾病的早期诊断提供依据,对于人口和健康意义重大.本文在磁屏蔽室内研制开发了基于低温DC SQUID磁强计的多通道心磁探测系统,包括36个信号通道(间距3.8cm),若干个补偿通道,数据采集和... 详细信息

心磁图仪可通过探测心肌电流产生的磁场信号,为心脏疾病的早期诊断提供依据,对于人口和健康意义重大.本文在磁屏蔽室内研制开发了基于低温DC SQUID磁强计的多通道心磁探测系统,包括36个信号通道(间距3.8cm),若干个补偿通道,数据采集和参数调控系统,信号处理与成像软件,低温与射频屏蔽等辅助装置.采用空间相关性分析,对基线5cm和10cm,以及不同阶数的补偿方案进行优化分析,实现信噪比高达40dB的心磁信号探测.这是国内首次自主实现多通道免扫描一次心磁成像,提取的参数对于心脏病的早期诊断具有重要临床价值.

关键词： SQUID 心磁探测噪声抑制

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相变存储器失效时间分析

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电子元件与材料 2015年第10期34卷 40-42,63页

作者：魏宏阳蔡道林陈一峰霍如如宋志棠中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100080

从保持力失效时间的角度出发,对相变存储器实施了保持力加速寿命实验。实验过程中发现,在比较高的温度下,随着测试时间的增长,存储器单元的RESET阻值会逐渐变小。这个现象符合Arrhenius模型。而且,温度越高,失效时间越短。不同初始RESE... 详细信息

从保持力失效时间的角度出发,对相变存储器实施了保持力加速寿命实验。实验过程中发现,在比较高的温度下,随着测试时间的增长,存储器单元的RESET阻值会逐渐变小。这个现象符合Arrhenius模型。而且,温度越高,失效时间越短。不同初始RESET阻值条件下的阻值分布曲线也验证了通过增加非晶区域的有效体积可以改善保持力可靠性。不同存储器单元的失效时间分布也验证了一个假设:若在非晶区域中本来就存在晶粒,则晶粒生长重组会缩短失效时间;若是晶化过程发生在非晶区域和结晶区域的边界处,失效时间会明显增长。

关键词：相变存储器 RESET 失效时间温度阻值晶粒生长

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基于介质粒子亚波长共振的片上光操控研究进展

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功能材料与器件学报 2015年第4期21卷 68-73页

作者：李友甘甫烷信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院大学研究生院北京100049

近年来,超构材料尤其是超构界面引起了物理学界的广泛关注,通过在界面处引入相位的不连续,从而实现对波前的任意操控并且实现各种特异的光学现象,这些超构界面采用金属纳米结构或者介质粒子,在界面处实现了高效的反常反射、折射和透射... 详细信息

近年来,超构材料尤其是超构界面引起了物理学界的广泛关注,通过在界面处引入相位的不连续,从而实现对波前的任意操控并且实现各种特异的光学现象,这些超构界面采用金属纳米结构或者介质粒子,在界面处实现了高效的反常反射、折射和透射。然而到目前为止,这些对光束的操控都是基于对平面外传播光束的作用。光子学发展的核心方向之一是实现片上的大规模光子集成,片上光操控能够为光子回路、滤波以及复用等功能器件提供新的机理和方法,因此探索在片内实现可集成的光束操控机理至关重要。本文将介绍利用高折射率介质粒子的共振特性,通过巧妙的设计实现片内操控的各种光学奇异现象和波前调控功能的理论和实验进展,通过在构成垂直超构界面的粒子中激发特殊的共振态从而引起奇异的散射场,获得了结构简单、高效、宽频而且在面内传输的新机理片上光学元件,其CMOS兼容和可片上集成的特性增加了在片上光互连的实际应用价值。

关键词：亚波长粒子共振超构材料超构界面负折射

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