摘要 — 5G 标准的采用要求新的无线设备不仅支持传统的 RF 频段,还支持高达 40GHz 及以上的 mmW 频率。这种 mmW 硬件通常需要窄带 LC 谐振电路才能实现高效、低噪声运行。对于宽调谐的软件定义系统,由于缺乏实用的固态可调电感元件,无法实现多倍频程 LC 调谐,从而限制了软件定义无线电的 mmW 性能。在本文中,我们首次在未经修改的 28nm FDSOI CMOS 中提出了一种新型、紧凑、集中/分布式 LC 等效谐振器,该谐振器能够在超过四个倍频程的频率上进行连续调谐,同时保持实用的品质因数。该谐振器用于实现可从 3.1 GHz 调谐至 51GHz 以上的交叉耦合 LC VCO,所需面积小于 0.208mm 2,功率小于 8mW,并实现多倍频程可调 mmW VCO 的 -198.2dBc/Hz 的峰值 FOM T 最先进的水平。关键词 — 可调电路、数控振荡器、压控振荡器、毫米波、宽带、可调滤波器、5G、FMCW 雷达
图 1:片上集成环形谐振器装置。(a) 基于 DBR 波导 (WG) 的环形谐振器的艺术方案。单个量子点放置在 WG 的核心内,并从顶部进行光学激发。发射的光子从锥形外耦合器内结构的侧面收集。(b) 半径 R 为 10 µ m 的制造环形谐振器装置的扫描电子显微镜图像。(c) 带有标记层的 DBR WG 横截面。(d)、(f) 模拟的 Purcell 因子与能量的关系,其中外半径为 10 µ m,分别耦合到 0.2 µ m 宽度的总线 WG 以及 0 和 25 nm 的环形总线 WG 间隙。(e)、(g) 分别模拟了 0 和 25 nm 间隙结构中 QD 发射耦合到总线 WG 的效率。 25 nm 间隙环腔的非常高的品质因数 Q 要求将模拟光谱窗口限制在 20 nm。 (h) Purcell 因子与 Q 因子的关系取自图 1(d) 和 (f),揭示了基波 (点划线) 和高阶径向模式 (虚线) 的明显线性依赖性。
摘要:提出了一种由级联微环谐振器和AWG组成的高分辨率集成光谱仪,实现了0.42nm的高分辨率和90nm的带宽,在生化传感应用方面有很高的潜力。OCIS代码:(300.6190) 光谱仪;(130.3120) 集成光学器件;(130.6010) 传感器。引言当前光谱仪领域最重要的研究之一是基于平面集成光波导技术的光谱仪,其结构多种多样,例如阵列波导光栅(AWG)[1]、中阶梯光栅[2]、微环谐振器(MRR)[3]和波导傅里叶变换(FT)光谱仪[4-5]。其中,对AWG和EDG等分光式传统光谱仪的研究已经持续了很长时间。在我们之前的工作中,我们提出并演示了一种基于级联 AWG 和可调微环谐振器阵列的高分辨率、宽带宽集成光谱仪 [4]。然而,每个通道的微环都需要调谐,这非常耗时。在本文中,我们提出了一种将热调谐 MRR 与 AWG 级联的结构来制作高分辨率光谱仪,从而减少了微环阵列调谐所花费的时间。
Qubit和一个超导谐振器Senlei Li 1,Shane P. Kelly 2,Jingcheng Zhou 1,Hanyi Lu 3,Hanyi Lu 3,Yaroslav Tserkovnyak 2,Hailong Wang 1,*,*和Chunhui Rita Rita Rita Rita Rita du 1,3加利福尼亚大学,加利福尼亚州洛杉矶分校的天文学90095,美国3加州大学圣地亚哥分校,美国加利福尼亚州92093,美国 *相应的作者:hwang3021@gatech.edu; cdu71@gatech.edu摘要:由多种材料组成的混合系统具有不同的物理性能和可调互动,为实现变革性量子创新提供了有希望的途径。固态自旋矩和超导电路由于其互补的设备性能和量子机械性能而在这种情况下脱颖而出。在这里,我们报告了单个氮呈(NV)自旋量子置量和芯片上超导谐振器的实验整合,以实现多模式量子应用。具体来说,我们已经观察到超导性增强了NV自旋弛豫,该弛豫显示了相似的希贝尔 - 塞子峰特征。在连贯的相互作用方向上,我们表明超导谐振器模式能够激发NV Rabi振荡。利用扫描NV磁力测定法,我们进一步可视化了超导谐振器的微观电磁行为,揭示了纳米级超导涡流的形成和演变。我们的结果强调了利用NV中心和超导电路设计混合系统以推动迅速发展的量子革命的潜力。当前的研究还将为测试和评估微型超导电子产品的未来设计和性能改进的新途径。
摘要:海洋藻类物种包括大部分多糖,这些多糖显示出了功能性的特性和健康的益处,可用于治疗和预防人类疾病。laminarin或β-葡聚糖是棕色藻类的储存多糖,具有潜在的药物特性,例如抗氧化剂,抗肿瘤,抗肿瘤,抗致凝剂,抗凝剂,抗癌药,抗癌,抗痴呆症,抗痴呆症,抗抑制性,抗糖尿病,抗糖尿病,抗抑制作用,抗毒剂,抗形性,伤害疗法,并治愈了治疗。它已被广泛研究为生物医学应用中的功能材料,因为它具有生物降解,生物相容性并且是低毒物质。报道的临床前和临床研究表明,在生物医学和工业应用中,椎板蛋白作为自然替代药的潜力,例如营养素,药品,功能性食品,药物开发/递送以及Cosme-Ceuticals。本综述总结了拉米那林的生物学活性,包括作用机制,对人类健康的影响并报告了健康的好处。此外,这篇综述还概述了最新进步,并确定了该领域进一步研究的差距和机会。它进一步强调了lam-纳林在临床前和临床环境中的分子特征和生物学活性,以预防疾病和潜在的治疗干预措施。
二维材料中的光学活性缺陷,例如六方氮化硼 (hBN) 和过渡金属二硫属化物 (TMD),是一类极具吸引力的单光子发射体,具有高亮度、室温操作、发射体阵列的位点特定工程以及可通过外部应变和电场进行调谐的特性。在这项工作中,我们展示了一种新方法,可在无背景的氮化硅微环谐振器中精确对准和嵌入 hBN 和 TMD。通过 Purcell 效应,高纯度 hBN 发射体在室温下表现出高达 46% 的腔增强光谱耦合效率,这几乎超出了无腔波导发射体耦合的理论极限和之前的演示。该设备采用与 CMOS 兼容的工艺制造,不会降低二维材料的光学性能,且对热退火具有稳定性,并且在单模波导内量子发射器的定位精度达到 100 纳米,为具有按需单光子源的可扩展量子光子芯片开辟了道路。
电子束光刻:根据应用,将电子束光刻胶 (950K PMMA A4,MicroChem) 旋涂至 270 nm-330 nm 的厚度。接下来,在顶部热蒸发 20 nm Au 的导电层,以避免光刻过程中电荷积聚。为了进一步减轻充电效应,我们使用了相对较低的束电流 (0.3 nA)、多通道曝光 (GenISys BEAMER) 和减少电子束在一个区域持续停留时间的写入顺序。光刻胶的总曝光剂量为 1200 uC/cm2,电压为 100 kV (Raith EBPG5000 plus)。曝光后,我们用 TFA 金蚀刻剂 (Transene) 去除导电层,并在 7 C 的冷板上将光刻胶置于 1:3 MIBK:IPA 溶液中显影 90 秒,然后用 IPA 封堵 60 秒,再用 DI 水冲洗。原子层沉积:在进行 ALD 之前,我们在 ICP RIE 工具 (PlasmaTherm Apex) 中使用 10 sccm O2 和 50 W ICP 功率进行三秒等离子曝光,以去除残留聚合物。使用此配方,PMMA 蚀刻速率约为 2.5 nm/s。对于 TiO 2 沉积,我们使用商用热 ALD 室 (Veeco/Cambridge Savannah ALD)。使用四(二甲酰胺)钛 (TDMAT) 和水在 90 C 下沉积非晶态 TiO 2,交替脉冲分别为 0.08 秒和 0.10 秒。沉积期间连续流动 100 sccm N 2,前体脉冲之间的等待时间为 8 秒。沉积速率通常为 0.6 A/循环。 ICP 蚀刻程序:我们通过氯基 ICP RIE 蚀刻(PlasmaTherm Apex)去除过填充的 TiO 2,基板偏压为 150 W,ICP 功率为 400 W,Cl 2 为 12 sccm,BCl 为 8 sccm。蚀刻速率通常为 1.5-1.7 nm/s。SEM 成像:在 5 nm Cr 导电层热沉积后,使用 Carl Zeiss Merlin FE-SEM 对纳米光子结构进行成像。FDTD 模拟:使用 Lumerical 有限差分时域软件模拟环形谐振器、光子晶体腔和光栅耦合器。透射光谱:我们使用自制的共焦显微镜装置,该装置具有独立的收集和激发通道,以进行透射光谱。脉冲超连续源 (430-2400 nm,SC-OEM YSL Photonics) 和光谱仪 (1200 g/mm,Princeton Instruments) 用于宽带测量。为了对单个腔体谐振进行高分辨率扫描,我们使用 50 kHz 线宽、可调 CW 激光器 (MSquared) 进行激发,并使用雪崩光电二极管 (Excelitas) 进行检测。金刚石膜:通过离子轰击 34 生成 500 nm 厚的金刚石膜,并在阿贡国家实验室通过化学气相沉积进行覆盖。在对离子损伤层进行电化学蚀刻后,去除悬浮膜并用 PDMS 印章翻转。然后使用 ~500 nm 的 HSQ 抗蚀剂将它们粘附到 Si 载体上,并在氩气中以 420 C 的温度退火 8 小时。最后,使用 ICP 蚀刻法将膜蚀刻至所需厚度,蚀刻气体为 25 sccm Ar、40 sccm Cl2、400 W ICP 功率和 250 W 偏压功率。蚀刻速率通常为 1.2-1.4nm/s。
基于苯硼酸的水凝胶夹层射频 (RF) 谐振器被证明是一种用于监测葡萄糖的高响应、无源和无线传感器。结构由未锚定的电容耦合开口环组成,中间是葡萄糖响应水凝胶。苯硼酸水凝胶会根据环境葡萄糖浓度表现出体积和介电变化——这些变化被有效地转化为夹层 RF 传感器谐振响应的大幅变化。这些微型、可拉伸和可扩展的传感器(5 毫米 × 5 毫米 × 250 微米)不需要传感节点的微电子或电源,可以通过近场耦合远程读取。传感器表现出高灵敏度(每 150 毫克/分升葡萄糖谐振频率偏移约 10%——相当于 50 MHz),检测限为 10 毫克/分升,对碳水化合物浓度突然变化的阶跃响应时间约为 1 小时。值得注意的是,这些传感器在本文描述的时间段内(室温下 45 天)没有表现出信号漂移或滞后现象。我们通过连接单个 LED 将传感器转变为生物电子 RF 报告标签——它们通过发射光远程报告葡萄糖浓度。我们预计,RF 读出和苯硼酸基水凝胶的非降解性和长期性将使生物传感器能够长期远程读取葡萄糖。