摘要:基于蓝宝石衬底InAlN/GaN异质结材料研制具有高电流增益截止频率(fT)和最大振荡频率(fmax)的InAlN/GaN异质结场效应晶体管 (HFETs).基于再生长n+ GaN欧姆接触工艺实现了器件尺寸的缩小, 有效源漏间距(Lsd)缩小至600 nm.此外, 采用自对准栅工艺制备60 nm T型栅.由于器件尺寸的缩小, 在Vgs= 1 V时, 器件最大饱和电流(Ids)达到1.89 A/mm, 峰值跨导达到462 mS/mm.根据小信号测试结果, 外推得到器件的fT和fmax分别为170 GHz和210 GHz, 该频率特性为国内InAlN/GaN HFETs器件频率的最高值.

摘要:采用电子密度泛函理论方法计算了一系列(111)方向的InAs/GaSb超晶格的电子结构和能带结构.将杂化泛函的计算结果与普通密度泛函方法的计算结果进行了比较.Heyd-Scuseria-Ernzerhof (HSE)杂化与对固体修正的Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE)近似结合的杂化泛函显示了较传统PBE方法和若干其他杂化泛函更符合实验数据的结果.采用该方法研究了InAs/GaSb超晶格的带隙随超晶格周期厚度以及InAs/GaSb比例变化的规律.其结果与以往实验结果符合很好.这些结果表明HSE-PBEsol方法对于估计InAs/GaSb超晶格的电子性质适用.

摘要:锑化镓基半导体激光器发光波长为1.8～4 μm, 因为具有体积小、重量轻和电流驱动等优势, 应用范围很广.但是单管激光器并不能提供满足实际应用的激光功率, 因此需要将已经成功应用于近红外半导体激光器的光束合成方法移植到中红外波段.在各种光束合成方法中, 高效率的光束整形都是重要基础.展示了一种采用多只单管半导体器件的高效率光束整形方法, 并在实验中实现了1.94 μm波长1.93 W连续光功率输出, 整形效率高于90%.这个光束整形方法可以用于构建更复杂的光谱或相干光束合成.

摘要:通过特殊设计的高精度SMMW器件, 实现了一套基于二单元干涉仪的干涉式辐射计系统.针对该系统的自身特点, 作者提出了点源目标响应定标方法来降低系统误差.系统完成后, 分别进行了干涉条纹实验和点源目标成像实验.经测试, 系统的线性相位误差小于2°, 角分辨率优于0.57°.系统实测性能和理论分析结果一致.以上研究为今后设计高分辨率亚毫米波干涉式成像辐射计提供了重要的参考价值.

摘要:为了获得 In0.83Ga0.17As 探测器的暗电流机制, 采用了 TCAD 软件对吸收层中含有和不含有超晶格电子势垒的p-i-n结构探测器暗电流特性进行仿真,并开展了器件验证.结果表明, 超晶格势垒可以调整器件的能带结构, 改变载流子传输特性, 降低SRH复合, 从而降低器件的暗电流, 仿真结果与实验结果吻合.在此基础上, 分析了势垒位 置和周期变化对暗电流的影响, 提出了进一步降低器件暗电流的超晶格电子势垒优化结构.

摘要:提出了一种利用太赫兹表面等离激元对放置在半导体表面的生化薄膜进行光谱测量的新方法.从理论上证明了半导体材料对其传输的太赫兹表面等离子体波具有较强的表面束缚性, 从而提高太赫兹波与半导体表面生化薄膜之间的相互作用.通过采用太赫兹时域光谱测量系统, 从实验上分别得到了洋葱表皮的太赫兹表面等离子体波和自由空间太赫兹波透射波谱.实验结果表明, 当测量对象是厚度仅为自由空间太赫兹波波长约1%的单层洋葱表皮时, 表面等离子体波的透射波谱与自由空间太赫兹波透射波谱相比具有更加多的特征吸收峰.

摘要:通过MBE外延系统生长了2 μm GaSb基AlGaAsSb/InGaSb I型量子阱激光器, 并制备了宽面条形波导激光器件, 在20℃工作温度下, 器件最大连续激射功率达到1.058 W, 当注入电流为0.5 A时, 峰值波长为1977μm, 最大能量转换效率为20.2%, 在脉冲频率为1 000 Hz, 占空比为5%的脉冲工作模式下, 最大激射功率为2.278 W.

摘要:采用化学溶液法在Pt/Ti/SiO2/Si衬底上生长了ZnxNi1-xMn2O4(ZNMO, x=0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, 0.25)尖晶石氧化物薄膜。X射线衍射(XRD)与场发射扫描电子显微镜(FESEM) 分析结果表明, Zn的掺杂浓度对ZNMO薄膜的结晶性和微结构有明显影响。用椭圆偏振光谱仪测量分析了ZNMO薄膜在300-1 100 nm波段的光学常数, 并讨论了Zn掺杂对折射率n和消光系数k的影响。在薄膜的拉曼光谱中观测到两个峰A1g与F2g, A1g模式的相对峰位随着Zn的掺杂浓度x的增大而减小。由于晶格应变与晶格失配, 拉曼峰峰位随Zn掺杂浓度的变化而轻微移动。

摘要:针对现有线段提取算法存在的不足, 提出了一个点元梯度特征引导下的线段检测算子, 在编组的前、中和后三大环节进行逐级质量控制.基于梯度最优并结合邻近性、方向性等规则控制“欠提取”错误, 采用假设检验方法控制“过提取”错误.多源数据实验表明, 提出的算法在编组中不易受到弱梯度像素或噪声的干扰, 与经典的线段提取算子相比, 在线段提取的效率和稳健性都有一定的优势, 有利于实现从场景到结构的重要视觉符号描述.

摘要:首先研究了LOT中光线倾斜角度对光在组织体内分布的影响, 在此基础上设计并完成了压缩倾角薄层光学层析成像(cdaLOT)系统, 提出了矫正扫描振镜枕型畸变的新方法, 并发展了基于虚拟源-扩散近似技术和GPU的LOT快速图像重建算法.光路模拟结果表明, cdaLOT系统可使入射主光线倾角减小为传统LOT系统的1/2.cdaLOT系统将测量值与蒙特卡洛模拟结果的相对误差由传统系统的38%降低为18%, 从而缓解了实际测量方式和正向数学模型的不匹配性.仿体成像实验表明: 重建异质体的吸收系数、位置和形状与真实情况基本相符.

摘要:设计了一种Au/VO2周期性方形孔洞阵列结构的红外吸收器, 利用时域有限差分法研究了吸收器的结构参数对吸收光谱的影响, 优选出VO2和Au膜层厚度分别为140 nm和80 nm, 孔洞边长和阵列周期分别为1.1 μm和1.2 μm时, 吸收可调控特性最为明显, 在2.3 μm处其高低温的吸收率差值可达80.3%.理论模拟计算了光以不同偏振、入射角入射时的吸收, 结果表明, 正入射时吸收器是偏振无关的; 斜入射时吸收器具有广角吸收的特点, 与TM偏振相比TE偏振下吸收器具有更强的角度依赖性.低温时吸收器中的电磁场呈高度局域化分布, 表现为强的吸收; 而高温时吸收器中的电磁场分布在吸收器表面, 吸收被抑制.所设计的吸收器吸收效率高, 吸收强度可以调控, 可应用于新型可调控智能光电器件.

摘要:讨论了顾及传输路径差异和方向性反射差异的边缘辐射校正方法, 并根据POS数据改正了由于姿态变化引起的边缘畸变.以实用型模块化成像光谱仪(Operational Modular Imaging Spectrometer, OMIS-Ⅲ)影像为例, 采用上述方法进行边缘校正, 最后采用近似同一扫描行上的同类地物光谱进行对比, 得出校正后的光谱吻合度比校正前更高.

摘要:提出了一种基于LKRX检测器的实时异常检测算法.利用局部因果滑动阵列窗, 使检测系统保持因果性.根据卡尔曼滤波器的递归思想, 利用Hermitian矩阵分块求逆引理和Woodbury引理, 将LKRX算法中核协方差矩阵以及其逆矩阵以递归方式更新, 避免了数据的重复计算和逆矩阵的求解, 大大降低了算法复杂度.通过真实数据进行实验, 结果表明, 与LKRX算法相比, 实时LKRX算法在保持相同检测精度的同时, 消耗更少的计算时间; 而与实时RX算法相比, 实时LKRX算法能够检测到更多的异常目标.

摘要:结合双三次插值处理和基于方向滤波的图像维去模糊算法, 提出了基于波段选择估计图像点扩散函数的高光谱图像盲校正方法, 以降低光谱维冗余信息对复原精度的影响.校正实验结果表明, 提出的方法能够对不同卫星振动模式引入的运动模糊进行有效校正, 能够同时提高高光谱图像空间维质量、减小光谱维失真.

摘要:提出了一种基于光谱稀疏化的压缩感知采样与重构模型, 通过从训练样本中构建光谱稀疏字典提升光谱稀疏化效果, 同时在重构时兼顾空间图像的全变分约束进一步提升重构精度.对200波段AVIRIS高光谱场景进行压缩感知重构的实验表明, 利用构建的光谱稀疏字典与传统的DCT字典和Haar小波字典相比光谱稀疏化效果明显提升, 同时在25%采样下基于光谱稀疏字典几乎无差别重构出了高光谱图像, 同样条件下在空间和光谱的精度与现有常用方法相比有较大的提升.

摘要:提出一种基于低秩表示和学习字典的高光谱遥感图像异常探测算法.相对于其它低秩矩阵分解方法如鲁棒主成分分析, 低秩表示方法更为契合高光谱图像的线性混合模型.该算法将低秩表示模型应用到高光谱图像异常探测问题上来, 引入表征背景信息的学习字典, 大大增强了低秩表示模型对初始参数的鲁棒性.仿真和实际高光谱数据的实验结果表明, 所提出的算法有效地提高了异常的探测率, 同时对初始参数具有较好的鲁棒性, 可以作为一种解决高光谱图像异常探测的有效手段.

摘要:依托闭腔式氟化氘中红外高能激光器, 测量了元件表面污染物在连续波高能激光(3.16 kW/cm2)辐照下的温度, 测量发现污染物在1s内达到了热平衡, 温度维持在1 720 K; 建立了描述强光辐照下污染物热平衡过程的物理模型, 分析了污染物导致强光元件热损伤的物理机制; 研究发现污染物的尺度对强光元件的热损伤具有重要影响.对于中红外高反射强光光学元件, 若污染物的尺度小于20 μm一般不会造成强光元件的损伤, 若污染物的尺度大于200 μm一般会导致强光元件的损伤.研究结果对于提高强光元件的抗损伤性能, 保障中红外高能激光系统稳定运行具有重要意义.

摘要:针对国内首部固态、多观测模式体制的Ka波段毫米波云雷达观测资料, 提出速度模糊、噪点-径向干扰杂波和悬浮物杂波的质量控制方法, 并对方法效果进行了检验和分析.结果表明, 该方法具有很好的成功率和稳定性, 15个云过程检验的退模糊成功率都达到100%; 能准确判断出速度模糊和类型并纠正平均多普勒速度和谱宽; 能较好地滤除噪点和径向干扰杂波, 并对缺测进行补值; 能较好去除低空悬浮物杂波, 同时保留小尺度的云.

摘要:通过微面元理论的函数模型, 基于红外偏振辐射传输方程,推导分析红外偏振角与目标表面折射率、反射率及探测角度等关系的数学模型, 通过合理简化模型仿真得出偏振角随入射角的单调变化曲线; 开展红外偏振成像试验, 试验数据分析与仿真结果一致, 这表明: 目标边缘轮廓的偏振角特征与探测波长的相关性可以忽略, 在目标与背景辐射相差较小的情况下, 采用光谱辐射亮度对比度的方法无法区分目标, 而通过偏振角对比度可以明显区分-目标边缘特征, 并提出通过基于目标几何特征以及探测位置, 反演解算目标的姿态信息的新方法.

摘要:面向国家“战略性先进电子材料”的发展目标, 以国家重大战略需求, 如全球气候观测、农林普查、国土资源探测、环境监测、深空探测和天文观测等领域的技术发展中面临的光探测器瓶颈问题为突破口, 瞄准半导体材料及其光探测器正在朝全光谱覆盖、大面阵、高灵敏等方向快速发展的国际态势, 开展低维半导体异质结构材料与光电器件研究, 发展该体系材料人工设计精细调控的关键技术, 推动多波段多种类型的光电探测器技术进步, 促进我国经济、社会、国家安全及科学技术的发展.