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第二十一届全国半导体物理学术会议

作者：王浩敏陈令修贺立王慧山谢晓明江绵恒中科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

石墨烯纳米带是超窄的条带状石墨烯,其具有优异的电学性能,有可能成为未来高性能半导体器件的理想基础材料。理想的石墨烯纳米带根据其边界手性不同展现出金属性或者半导体性。因此,为了实现石墨烯的能带及电学性质调控,制备具有特定手...

石墨烯纳米带是超窄的条带状石墨烯,其具有优异的电学性能,有可能成为未来高性能半导体器件的理想基础材料。理想的石墨烯纳米带根据其边界手性不同展现出金属性或者半导体性。因此,为了实现石墨烯的能带及电学性质调控,制备具有特定手性的石墨烯纳米带成为关键。利用传统光刻方法得到的纳米带通常边界参差不齐。而其他制备方法也很难获得具有确定手性且宽度小于10 纳米的石墨烯纳米带。近期有报道利用衬底催化设计出分子交联的方法成功制备出具有确定手性的石墨烯纳米带,但是如何将纳米带无损地转移至指定衬底并进行排布仍然是巨大的挑战。显然以上方法对于石墨烯在未来电子器件的应用上仍有存在较大局限。如何在绝缘衬底表面直接制备性能优良的石墨烯纳米带仍然是科学界亟待攻克的难题。本文作者采用化学气相沉积法在六角氮化硼表面成功制备边界平整且宽度可控的石墨烯纳米带。他们采用六角氮化硼表面沿着锯齿型方向的纳米沟槽为模板,实现单层石墨烯纳米带面内外延生长。该方法得到的石墨烯纳米带在室温下也能展示出高达104 的开关比,700 cm2/Vs 的载流子迁移率和近50 纳米的载流子平均自由程。该多维度异质结纳米带仅具有几个苯环宽度,可以打开带隙。其器件制备工艺与目前的大规模集成电路制造工艺相兼容,该制备方法的突破有可能为石墨烯纳米带在数字集成电路应用开辟新的道路。

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面向微纳电子学应用的石墨烯纳米带制备与物性研究

面向微纳电子学应用的石墨烯纳米带制备与物性研究

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第十二届全国分子束外延学术会议

作者：王浩敏陈令修贺立王慧山谢晓明江绵恒中科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

本文作者采用化学气相沉积法在六角氮化硼表面成功制备边界平整且宽度可控的石墨烯纳米带。他们采用六角氮化硼表面沿着锯齿型方向的纳米沟槽为模板，实现单层石墨烯纳米带面内外延生长。该方法得到的石墨烯纳米带在室温下也能展示出高... 详细信息

本文作者采用化学气相沉积法在六角氮化硼表面成功制备边界平整且宽度可控的石墨烯纳米带。他们采用六角氮化硼表面沿着锯齿型方向的纳米沟槽为模板，实现单层石墨烯纳米带面内外延生长。该方法得到的石墨烯纳米带在室温下也能展示出高达104的开关比，700cm2/Vs的载流子迁移率和近50纳米的载流子平均自由程。该多维度异质结纳米带仅具有几个苯环宽度，可以打开带隙。其器件制备工艺与目前的大规模集成电路制造工艺相兼容，该制备方法的突破有可能为石墨烯纳米带在数字集成电路应用开辟新的道路。

关键词：石墨烯纳米带制备工艺异质结构物理性能

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晶圆级石墨烯单晶形核控制与快速生长机理研究

晶圆级石墨烯单晶形核控制与快速生长机理研究

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第十二届全国分子束外延学术会议

作者：吴天如张学富袁清红卢光远谢晓明江绵恒中科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

本文作者对石墨烯单晶的快速可控制备提出了独创性的研究思路和制备方案。通过向具有一定溶碳能力的Cu85Ni15合金表面局域提供碳源，产生局部碳浓度过饱和，成功解决了石墨烯单个核心控制形核这一技术难题。研究发现，Cu85Ni15衬底上石... 详细信息

本文作者对石墨烯单晶的快速可控制备提出了独创性的研究思路和制备方案。通过向具有一定溶碳能力的Cu85Ni15合金表面局域提供碳源，产生局部碳浓度过饱和，成功解决了石墨烯单个核心控制形核这一技术难题。研究发现，Cu85Ni15衬底上石墨烯的生长遵循一种全新的等温析出机制。由于溶解在合金衬底内的碳原子参与了表面的石墨烯反应，导致石墨烯单晶的快速生长，速度高达180μm/min。基于全新的机理和参数优化，经过-2.5小时的生长成功制备了-1.5英寸的石墨烯单晶，生长速度和单晶大小都创造了新的世界纪录。单晶石墨烯室温下的载流子迁移率为10,000-20,000cm2V-1s-1。通过单核控制制备晶圆级石墨烯可以视为是三维硅单晶技术在二维材料中的再现，对于推动石墨烯在电子学领域的应用具有重要意义。

关键词：石墨烯单晶生长形核控制性能表征

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气态源分子束外延生长的InGaAsP中Be补偿掺杂机制

气态源分子束外延生长的InGaAsP中Be补偿掺杂机制

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第二十一届全国半导体物理学术会议

作者：马英杰张永刚顾溢奚苏萍陈星佑杜奔李爱珍中科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

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GaSbBi薄膜的分子束外延生长

GaSbBi薄膜的分子束外延生长

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第十二届全国分子束外延学术会议

作者：岳丽张焱超陈熙仁张凡朱忠赟珅王利娟邵军王庶民中科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科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科技大学中科院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室中科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科院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室中科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瑞典查尔姆斯理工大学

将少量的Bi原子凝入GaSb中,能够使价带顶升高,降低导带底,使禁带宽度变窄,拓展发光波长,在2-5μm中红外波段有很大的应用潜力,为GaSb基激光器能带结构的设计提供了一种新的解决途径.由于Sb和Bi是Ⅴ族中紧相邻的两种元素,在GaSbBi薄膜的... 详细信息

将少量的Bi原子凝入GaSb中,能够使价带顶升高,降低导带底,使禁带宽度变窄,拓展发光波长,在2-5μm中红外波段有很大的应用潜力,为GaSb基激光器能带结构的设计提供了一种新的解决途径.由于Sb和Bi是Ⅴ族中紧相邻的两种元素,在GaSbBi薄膜的合成过程中,Sb与Bi竞争十分激烈,生长高Bi组分的GaSbBi薄膜一直是一项世界难题.现在对于GaSbBi的生长研究还没有像GaAsBi的那样多.目前,已经报道的提高Bi组分的方法有降低生长温度、降低生长速率和增加Bi的束流,但对Sb压对Bi组分的影响还没有人研究过.我们采用DCA P600固态分子束外延设备生长了GaSbBi材料。首先将n型GaSb衬底在660 oC 脱氧，然后生长200nm 的GaSb 缓冲层，然后降低衬底温度，再生长280nm厚的GaSbBi外延层。我们研究了降低生长温度、增加Bi的束流，以及降低 Sb 压来提高Bi组分，成功获得最大Bi组分达 13 ％的GaSbBi，室温发光波长达到3.0μm，对GaSbBi的生长规律、晶体结构、表面形貌和发光特性进行系统研究了。

关键词：锑化镓薄膜分子束外延生长晶体结构表面形貌发光特性

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大范围连续调谐的InAs／InP(100)外腔量子点激光器

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光电子．激光 2016年第9期27卷 903-907页

作者：高金金严进一柳庆博赵旺鹏荣春朝龚谦中科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

实现了一种工作在连续波(CW)模式下InAs/InP(100)外腔量子点激光器(EC-QDL)。激光器采用小型化的Littrow外腔结构,中心波长为1.6μm且输出光方向固定。在室温条件下,对InAs/InP(100)量子点外腔激光器进行了一系列性能测试。实验结果表明... 详细信息

实现了一种工作在连续波(CW)模式下InAs/InP(100)外腔量子点激光器(EC-QDL)。激光器采用小型化的Littrow外腔结构,中心波长为1.6μm且输出光方向固定。在室温条件下,对InAs/InP(100)量子点外腔激光器进行了一系列性能测试。实验结果表明,器件的单模大范围波长调谐达56.5nm,覆盖波长从1 566.9到1 623.4nm,获得30GHz的无跳模连续调谐范围,在中心波长1.6μm附近单模输出功率达8 mW,并在无跳模连续调谐范围内获得了30dB以上的边模抑制比(SMSR)。

关键词：量子点激光器(QDL) 外腔光栅边模抑制比(SMSR)

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可调谐双波长半导体外腔激光器性能研究

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光电子．激光 2016年第7期27卷 716-721页

作者：赵旺鹏王海龙龚谦严进一高金金荣春朝曲阜师范大学物理系山东省激光偏光与信息技术重点实验室山东曲阜273165 中科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

提出并实现了利用笼式共轴搭建的傅里叶变换外腔结构(FTECS)产生大范围电流下双模式强度保持相等的双波长激光器,通过改变电流实现输出功率连续可调的双模输出,可以作为混频太赫兹(THz)源的种子源,对多波长脉冲设备的研究有借鉴意义。... 详细信息

提出并实现了利用笼式共轴搭建的傅里叶变换外腔结构(FTECS)产生大范围电流下双模式强度保持相等的双波长激光器,通过改变电流实现输出功率连续可调的双模输出,可以作为混频太赫兹(THz)源的种子源,对多波长脉冲设备的研究有借鉴意义。实验结果表明,在阈值电流8 mA之上从1.45 I_(th)到3.85 I_(th)范围内,用压电陶瓷推动镀金条镜改变反馈,实现了间距1 THz的双模输出,双模式峰值强度差值小于0.07dB,边模抑制比(SMSR)可以达到30dB以上。进一步研究了双模式的峰值强度与条镜位置和激光器电流变化之间的关系,对后续小型化结构设计相关可快速调谐性和稳定性等参考。。

关键词：激光器外腔可调谐双模等功率输出

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基于QD-SOA光判决门的研究

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通信技术 2016年第9期49卷 1122-1128页

作者：杨文华王海龙王兆翔韦志禄龚谦山东省激光偏光与信息技术重点实验室曲阜师范大学物理系山东曲阜273165 中科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

为了改善全光3R再生-光判决门的性能,利用三能级量子点半导体光放大器(Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifier,QD-SOA)模型研究了QD-SOA有源区载流子恢复特性,并基于马赫-曾德尔干涉仪效应(MZI)的光判决门结构,仿真分析了注入电... 详细信息

为了改善全光3R再生-光判决门的性能,利用三能级量子点半导体光放大器(Quantum Dot Semiconductor Optical Amplifier,QD-SOA)模型研究了QD-SOA有源区载流子恢复特性,并基于马赫-曾德尔干涉仪效应(MZI)的光判决门结构,仿真分析了注入电流、泵浦光功率和光场限制因子等对开关对比度的影响。结合QD-SOA的载流子恢复特性,在有源区注入补充电流,提高电子占有率,补充载流子消耗,为提高光判决门开关工作速度提供了有利条件。基于MZI效应光判决门分析了对比度(CR)对开关性能的影响,模拟仿真结果显示:在特定光场限制因子范围内,适当增加注入电流,可以提高开关对比度,优化光判决门开关窗口特性,从而得到更加理想的全光开关设计参数,对超高速信息处理、全光网络光判决技术等未来光网络发展具有重要的指导意义。

关键词：量子点半导体光放大器(QD-SOA) 光开关光判决门马赫-曾德尔干涉仪对比度(CR)

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基于QD-SOA-MZI结构的全光逻辑门的性能优化

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通信技术 2016年第6期49卷 782-787页

作者：王兆翔王海龙杨文华韦志禄龚谦曲阜师范大学物理工程学院山东曲阜273165 中科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

基于QD-SOA的XPM效应,用细化分段方法对QD-SOA静态和动态过程建模,采用四阶龙格库塔法格式和牛顿迭代法求解光场传输方程和速率方程,模拟全光逻辑与门的逻辑功能。采用"功率对比度积"这一新型特征参数作为系统优化指标,讨论MZ... 详细信息

基于QD-SOA的XPM效应,用细化分段方法对QD-SOA静态和动态过程建模,采用四阶龙格库塔法格式和牛顿迭代法求解光场传输方程和速率方程,模拟全光逻辑与门的逻辑功能。采用"功率对比度积"这一新型特征参数作为系统优化指标,讨论MZI结构的时延时间、输入光功率等关键参数对此特征参数的影响,快速找到了时延、输入光功率的最优工作点,即当时延为15 ps、输入功率为15 dBm时,全光逻辑与门的性能最优。

关键词：量子点光放大器交叉相位调制全光逻辑门 QD-SOA-MZI结构

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器件无关的经典/量子鉴熵实验

器件无关的经典/量子鉴熵实验

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第十七届全国量子光学学术会议

作者：朱锋张巍陈思井尤立星黄翊东王镇清华信息科学与技术国家实验室清华大学电子工程系信息功能材料国家重点实验室中科院上海微系统与信息技术研究所

器件无关的量子信息处理仅基于观测的数据。其中的器件被认为是黑盒子,不需要假设黑盒子内遵循的物理原理和工作模式。器件无关的概念最早是为研究量子密钥分配过程的安全性提出的[1]。而后,这一概念被应用到了对信息资源的鉴定上,比如... 详细信息

器件无关的量子信息处理仅基于观测的数据。其中的器件被认为是黑盒子,不需要假设黑盒子内遵循的物理原理和工作模式。器件无关的概念最早是为研究量子密钥分配过程的安全性提出的[1]。而后,这一概念被应用到了对信息资源的鉴定上,比如对纠缠度的鉴定[2]和对系统维度[3]的鉴定。这种器件无关的资源鉴定是通过提出一个鉴定函数实现的。以鉴

关键词：维函数纠缠度

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