真空环境下飞秒激光制备的微构造硅的吸收和退火特性

在真空环境下利用飞秒激光制备的黑硅材料,其形貌与SF6气氛中制备的黑硅材料有着很大的区别。为了研究这种真空环境下制备的微构造硅的相关光学特性,通过改变入射脉冲能量研究其峰值变化以及吸收特性,发现当峰值达到一定高度时其对200~2 500 nm波段的光波有95%左右的吸收效率,这与SF6气氛中制备的微构造硅的吸收效率不相上下。最后对两种环境下制备的黑硅样品进行退火处理,发现真空环境下制备的黑硅材料比SF6气氛中制备的黑硅样品具有更好的耐退火性。这些结果对于利用真空环境下制备的微构造硅制作红外传感器具有重要意义。     

太赫兹光谱技术在生物医学检测中的定性与定量分析算法

提出了两种有效混合物成分的定性与定量分析算法。针对混合物中每种成分太赫兹光谱已知的情况,提出了已知混合物成分光谱分析法,该方法具有步骤简单、样本需求量少的优点。而针对成分过多或部分成分光谱无法有效获得的情况,提出了未知混合物成分光谱分析法,该方法适用于多成分混合物,具有精度较高的优点,样本需求量多于已知混合物成分光谱分析法,但计算量相比传统算法大幅缩减。相关工作为生物医学领域中关键物质的识别和测量提供了新的思路和方法。     

金属刻蚀后清洗导致AlSiCu互连线空洞问题的研究和对策

集成电路制造中,AlSiCu互连线一般使用干法刻蚀来制造,刻蚀后需经清洗工艺将残留物去除掉。而在清洗时,合金表面会出现空洞。我们在对空洞形成原理分析后发现,AlSiCu合金是由α相铝铜和富含Cu的θ相铝铜合金组成,在清洗过程中会发生电偶腐蚀而腐蚀Al。并且清洗使用的化学试剂由于含有胺根,水解后加剧了对Al的腐蚀。我们通过降低AlSiCu合金溅射时的衬底温度,将AlSiCu合金表面氧化,去离子水清洗时通入CO2这三种方案来防止AlSiCu合金在清洗时被腐蚀,从而提高了产品的成品率。     

太赫兹波对肠黏液的光谱检测

主要利用太赫兹时域光谱技术对人体正常肠组织表面黏液与癌变肠组织表面黏液进行检测.分别获得了不同样品在0.2 THz～0.8 THz波段的吸收系数和折射率.研究发现,新鲜正常肠组织表面黏液的太赫兹吸收与水的吸收接近,这提示水的贡献是主要的.同时,癌变肠组织表面黏液在吸收系数和折射率强度上普遍比正常肠组织表面黏液样品高,这表明该技术在癌组织检测中具有潜在的应用.研究结果表明,太赫兹时域光谱技术在生物组织检测和临床医学如肿瘤疾病诊断方面具有广泛的应用前景.     

太赫兹返波管频率稳定性的检测方法研究

提出了一种返波管频率稳定性快速检测方法。利用一个抛物面镜对返波管辐射信号进行收集和准直,然后将探测器放置在准直平行光束的后方进行检测,并使所测信号经示波器显示和读出。根据法布里-珀罗干涉原理估测返波管的单频频率输出稳定性。本文方法对于提高基于返波管的频域高分辨率太赫兹波谱系统的性能具有重要的应用价值。     

太赫兹时域光谱法测定高电子迁移率晶体管的截止工作频率

随着高速半导体器件的发展,高电子迁移率晶体管(HEMT)的工作频率已经达到亚太赫兹波段,所以无法简单地通过传统电学方法进行检测。鉴于此,必须采用超快光学方法测定HEMT器件的截止工作频率。利用持续时间更短的飞秒脉冲激光瞬时关断处于饱和工作状态下的HEMT器件,并且采用太赫兹时域光谱技术测量在器件被关断后电流的变化情况(时间是皮秒量级),最后,利用所测量到的太赫兹波形(即源漏电流随时间变化的曲线)和截止工作频率的关系,直接推算出可达到亚太赫兹波段的HEMT器件的截止工作频率。     

高宝线研究进展

高宝线是一种涂覆介质的单金属传输线,主要应用于高频电磁波的传输与传感领域。结合超材料技术制作出的平面高宝线能够在微波与太赫兹波频段高效激发伪表面等离子体激元,具有高效传输与高灵敏传感特性。介绍了近些年来国内外高宝线的研究进展,综合概述其主要结构的设计方法,分析其测试与仿真结果,并且简要介绍了高宝线的未来发展趋势以及潜在应用。     

基于变换光学的光学重叠效应

基于变换光学理论,提出了一种新型的各向异性均匀的压缩变换介质。通过坐标变换,该压缩变换介质将一片选定的均匀各向同性的自由物理空间"压缩"至一个小的变换区域,并通过补偿介质(ε=μ=-1)来补偿除了压缩区域之外的那片自由空间,以保持空间场分布的连续性。当两个分离的点光源分别处于该压缩变换介质之中的时候,它们能够形成完美的光学重叠效应,即形成完美的光学相干效应。利用有效介质理论,可以进一步简化变换介质参数,获得各向同性均匀的压缩变换介质实现光学重叠效应。该研究在高能相干激光中具有潜在的应用。     

飞秒激光参数对硅表面微结构影响的研究

为了制备出表面具有准规则排列的微米量级锥形尖峰结构的黑硅材料,在SF6气体氛围中,用一定能量密度的飞秒脉冲激光照射单晶硅片表面。针对激光通量和激光峰值功率这两个参量分别进行实验,具体分析了15fs和130fs脉冲宽度的飞秒激光脉冲作用下硅表面微结构的形成,不同实验条件下制备出的硅微纳结构也有明显的差异。研究表明,在同一背景气体下,激光的峰值功率对硅表面微结构的形成起着决定性的作用。     

太赫兹技术在药物检测中的应用

近年来,太赫兹（Terahertz）科学技术得到了快速发展,其独特的优越性越来越被人们所认识,在诸多领域的科学技术研究和应用中备受关注,尤其在药物检测领域,已经取得了一系列重要的应用成果。本综述将通过一些实验数据揭示太赫兹技术在药物检测领域中实际应用的科学性与应用可行性。