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FluChe：利用 SiPM 进行荧光和切伦科夫光检测，适用于太空和地面应用
摘要：太空和地面任务测量大气中宇宙射线、伽马射线和中微子产生的大面积空气簇射，需要在不同时间尺度上探测非常微弱和强烈的紫外-可见光。新一代硅光电倍增管 (SiPM) 的特性适合于此目的，尤其是对于需要以下特性的太空任务：耐光、重量轻、功耗低和固有增益高。SiPM 的高性能探测能力使其有望用于电荷积分（需要信号中的总电荷量）以及光子计数（需要极高的光电探测器灵敏度，如切伦科夫和荧光光探测）。同时在两种模式下操作 SiPM 的能力实际上严格取决于前端电子设备 (FEE) 的设计。最重要的挑战是找到适当的平衡和可行的解决方案，以便管理带有 FEE 的 SiPM，使其能够同时高效地进行光子计数和电荷积分。在本文中，我们介绍了 RADIOROC，这是一种新型 ASIC，能够同时在两种模式下工作：这样它就能够获取切伦科夫和荧光信号。RADIOROC 将用于创新实验 MUCH，这是一种使用大气切伦科夫成像技术的望远镜，用于探测来自 μ 子切伦科夫光，用于火山射线照相术（μ 射线照相术）以及任何需要对地质或工程结构进行非侵入性射线照相检查的地方，即使是相当大的结构。
从ETL中逮捕离子迁移可提高基于III -V胶体量子点的红外光检测器的稳定性
III-V胶体量子点（CQD）在红外光检测中引起了人们的关注，CQDS合成和表面工程的最新发展提高了性能。在这里，这项工作调查了光电探测器的稳定性，发现从电荷传输层（CTL）到CQDS活性层的锌离子的差异会增加其中的陷阱密度，从而导致操作过程中快速且不可逆转的性能损失。在防止这种情况下，这项工作引入了CQD和ZnO层之间的有机阻塞层。但是这些对设备性能产生了负面影响。然后，该设备可以使用C60：BCP作为顶部电子传输层（ETL），以实现良好的形态和过程兼容性，并选择NiO X作为底部孔传输层（HTL）。基于Nio X的第一轮设备显示出有效的光响应，但由于针孔引起的高泄漏电流和低敞开电路（VOC）。这项工作介绍了Poly [Bis（4-苯基）（2,4,6-三甲基苯基）胺]（PTAA）（PTAA），它使用Nio X NC形成杂种HTL，这是一种减少针孔形成，界面陷阱密度，界面陷阱密度和双肌发射重组，增强载体，增强的载体。在1 V施加偏置的970 nm处，光电探测器在970 nm处实现53％的外部量子效率（EQE），并且在连续照明操作的19小时后，它们保持了95％的初始性能的95％。光电电视机在80天的架子存储后保留了80％以上的性能。
接受的文章预览
石英调谐叉最近被用作可调激光二极管光谱的红外光电探测器，因为它们的响应率很高和快速响应时间。至于用于光电检测的所有灵敏元素，主要缺点是它们吸收光谱的有限带宽。对于石英晶体而言，高于5 µm的波长的高吸收性可确保在中红外范围内出色的性能，由于其透明度从0.2 µm到5 µm，因此在可见/近红外范围内无法轻易扩展。在这项工作中，我们报告了激光表面功能化过程的开发，以增强在1-5 µM光谱范围内称为黑色石英的石英晶体的光吸收。黑色石英由超快速激光处理对石英晶体的表面修饰组成，以在顶部创建类似陨石坑的局部矩阵样模式。表面修饰降低了1-5 µm中石英的透射率范围从> 95％降低至<10％，而高于5 µm的透射率保持不变。将黑色石英过程应用于两个石英 - 调谐叉上，该石英叉安装在可调激光二极管光谱传感器中，用于检测两个水蒸气吸收特征，一个在近红外，另一个在中红外。在检测两个吸收特征时估计了可比的响应性，证实了在近红外范围内操作的扩展。这项工作代表了在整个红外光谱范围内具有高响应性的基于石英的光电探测器实现的重要而有希望的步骤。
非侵入性光学多模式照相学...
摘要：（1）背景：创伤性脑损伤（TBI）导致死亡和终生残疾率。评估TBI的两个主要生物标志物是颅内压（ICP）和脑氧合。使用独立技术对两者进行评估，其中只能利用侵入性技术评估ICP。这项研究的动机是开发用于ICP和脑氧合的非侵入性光学多模式监测技术，这将使TBI患者有效管理。（2）方法：设计和制造了多波长的光学传感器，以根据从脑反向散射光中检测到的脉动和非型信号来评估这两个参数。该探针由四个LED和三个光探测器组成，它们测量了来自脑组织的光摄影学（PPG）和近红外光谱（NIRS）信号。（3）结果：旨在详细描述了旨在获取这些光学信号的仪器系统以及对传感器和仪器的严格技术评估。基准测试证明了电子电路的正确性能，而信号质量评估显示了所有波长的良好指标，远端光电探测器的信号是最高质量的。该系统在规范中表现良好，并从头部幻影记录了良好的脉动，并根据预期提供了非脉动信号。（4）结论：这种发展为有效评估TBI患者的多模式非侵入性工具铺平了道路。
毫米级行波太赫兹光混频器的研制
1 摘要 — 基于超快光电探测器中的光外差（光）混合的 THz 源非常有前景，因为它们在室温下工作，可能结构紧凑、成本高效，并且最重要的是频率可调性广。然而，它们的广泛使用目前受到 THz 频率下 µW 范围的可用功率水平的阻碍。我们在此介绍一种行波结构，其 THz 频率下的相干长度为毫米级，为大有源面积（~4000 µm 2 ）光混合设备开辟了道路，该设备能够处理超过 1 W 的光泵浦功率，远远超出了使用小有源面积（<50 µm 2 ）的标准集总元件设备的能力，需要保持与 THz 操作兼容的电容水平（<10 fF）。它基于氮化硅波导，该波导耦合到嵌入共面波导中的膜支撑低温生长 GaAs 光电导体。根据本研究详细阐述的该器件的光电子模型，预计毫瓦级功率可达到 1 THz，甚至高于 1 µW，最高可达 4 THz。实验中，使用两个 780 nm-DFB 激光器产生的拍音测量 1 毫米长结构的频率响应，最高可达 100 GHz，清楚地显示了预期的行波特征，即当反向行波的贡献完全消除时，衰减 6 dB，最终达到 ~50 GHz，随后达到 ~100 GHz 的恒定水平。在行波状态下进行操作的实验演示是实现该概念在功率水平和频率带宽方面的最初承诺的第一步。
基于物联网的光学启动仪的设计和开发
摘要：这项研究介绍了使用糖尿病监测的光学方法的基于物联网的非侵入性血糖仪的开发。糖尿病需要尽快识别，并密切监测其发育。控制这种疾病的措施之一是使用糖素对血糖水平进行每日监测。市场上的葡萄仪是侵入性的，需要血液采样或传感器植入。要获取血液样本，有必要用针刺指尖获得血液样本。此过程不舒服，并且反复穿刺会增加传染病传播的风险。或者，本文提出了一种使用光学技术的非侵入性方法。原型设备主要由NIR LED（940nm）组成，该nir用作通过手指传递的光发射器，并反射为光电探测器（BPW34），该发射器（BPW34）充当光接收器。使用Arduino Cloud用于监视目的，该原型与IoT平台集成在一起。下一步涉及校准模型的开发。招募了十个健康的人参加由国家肾脏基金会Batu Pahat进行的葡萄糖读数测量。从该实验中成功获得了校准模型（𝑦=82.19𝑥+ 12.91）。开发的设备的准确性在93.2％至96.9％之间，发现错误百分比小于7％。总而言之，成功开发了一种无痛的非侵入性根源近红外LED和光电二极管。为了将来开发，可以使用更长的光发射器（例如1500 nm）来提高系统的准确性。关键字：糖尿病，糖仪，近红外（NIR），物联网（IoT），非侵入性
CK SUMESH 博士
4. Pratik Pataniya、Chetan K. Zankat、MohitTannarana、CK Sumesh、Som Narayan、GK Solanki、KD Patel、VM Pathak、Prafulla K. Jha “由 WSe2 纳米点功能化的纸基柔性光电探测器” ACS Appl. Nano Mater.2,5, 2758-2766 (2019)。5. Abhishek Patel、Pratik Pataniya、GK Solanki、CK Sumesh、KD Patel、VM Pathak “n-VO 2 /n-MoSe 2 异质结二极管的制造、光响应和温度依赖性” Superlattices and Microstructures 130, 160-167 (2019)。 6. CK Sumesh “MX 2（M = Mo，W；X = S，Se）/Si异质结器件的温度相关电子电荷传输特性”材料科学杂志：电子材料；30，4117–4127（2019 年）。7. CK Sumesh “纳米结构太阳能电池中的高效光子管理：2D 层状过渡金属二硫属化物半导体的作用”太阳能材料和太阳能电池 192 16–23（2019 年）。8. CK Sumesh 和 Kinnari Parekh “纳米催化物理化学吸附和有机染料降解”Pramana – 物理学杂志（2019 年）92:87 DOI:10.1007/s12043-019-1760-0（2019 年）。 9. SanniKapatel、CK Sumesh，“两步简便制备 MoS2·ZnO 纳米复合材料作为亚甲蓝（染料）降解的有效光催化剂”15,119–132 (2019)。10. Pratik Pataniya、GK Solanki、Chetan K. Zankat、MohitTannarana、CK Sumesh、KD Patel、VM Pathak，“n-
灯笼（III）氢氧化物纳米颗粒和光敏感硅杂音中的聚乙烯功能化石墨烯量子点纳米复合材料
摘要：灯笼在光电子中主要用于掺杂剂，以增强半导体设备的物理和光学特性。在这项研究中，灯笼（III）氢氧化物纳米颗粒（LA（OH）3 NP）用作聚乙基亚胺（PEI）功能化的氮（N）掺杂的石墨烯量子点（PEI- N GQD）的掺杂剂。通过绿色新颖方法在单一步骤中从LA（NO）3中制备3个NPS掺杂的PEI- nps-n GQD纳米复合材料，并以傅立叶转换红外光谱（FT-IR）为特征（TEM）。 在n型Si晶圆上沉积，洛杉矶（OH）3 nps掺杂的PEI- N GQDS纳米复合材料形成Schottky Diodes。 I -V特性和二极管的光响应是根据照明强度在0-110 mW cm -2和室温下的照明强度的函数。 发现二极管的直接拟合比和理想性因子降低，而Schottky屏障和串联电阻随着增强的照明而增加。 作为光电探测器，LA（OH）3 nps掺杂的PEI- N GQD/N-SI异质结的表现出3.9×10 - 3 AW - 1在22 mW cm-2下，在-0.3 V偏见下，在22 mW cm-2下，最大检测到8.7×10 8 JONES的最大检测，并在8.7×10 8 JONES中进行了研究。呈现LA（OH）3 NPS掺杂的PEI-N GQD的结构，电气和光电特性，表明这些纳米复合材料对于光电应用程序有望有望。通过绿色新颖方法在单一步骤中从LA（NO）3中制备3个NPS掺杂的PEI- nps-n GQD纳米复合材料，并以傅立叶转换红外光谱（FT-IR）为特征（TEM）。在n型Si晶圆上沉积，洛杉矶（OH）3 nps掺杂的PEI- N GQDS纳米复合材料形成Schottky Diodes。I -V特性和二极管的光响应是根据照明强度在0-110 mW cm -2和室温下的照明强度的函数。发现二极管的直接拟合比和理想性因子降低，而Schottky屏障和串联电阻随着增强的照明而增加。作为光电探测器，LA（OH）3 nps掺杂的PEI- N GQD/N-SI异质结的表现出3.9×10 - 3 AW - 1在22 mW cm-2下，在-0.3 V偏见下，在22 mW cm-2下，最大检测到8.7×10 8 JONES的最大检测，并在8.7×10 8 JONES中进行了研究。呈现LA（OH）3 NPS掺杂的PEI-N GQD的结构，电气和光电特性，表明这些纳米复合材料对于光电应用程序有望有望。关键字：稀土元素，灯笼（III）氢氧化物掺杂，石墨烯量子点，绿色方法，纳米复合二极管，光敏性
谱图绘制硅胶合成的MNSE膜的特性，作为薄膜太阳能电池吸收层的潜在材料
这项研究研究了使用连续的离子层吸附和反应方法（Silar）方法合成的锰（MNSE）薄膜的光学，结构和电性能（MNSE）薄膜，具有不同体积的三乙胺（TEA）作为络合物的浓度。MNSE薄膜在紫外线（UV）区域表现出很高的吸光度，根据茶浓度的不同，在0.61至0.91处达到峰值，并朝着近红外（NIR）区域下降。透射率从12.53％到92.17％不等，随着较高的茶浓度降低。膜的能带间隙从2.90 eV降低，用2 ml茶降低至2.30 eV，以10 mL的速度降低，突出了MNSE用于光伏应用的可调性。膜厚度从190.82 nm到381.63 nm不等，反映了与茶浓度的直接关系。从结构上讲，在立方相结晶的MNSE膜具有改善的结晶度和较高茶容量下的缺陷，这是晶体尺寸从20.10 nm增加到25.09 nm，并降低了位错密度和微疗法。形态分析揭示了中等茶浓度下的均匀谷物样结构，这对于光伏性能是最佳的。电性能强调了电阻率和电导率之间的权衡。膜在2 mL时表现出较高的2.72×10 s/cm的电导率，而10 mL时为1.02×10ିହs/cm。这些发现证实了MNSE薄膜对于太阳能电池中吸收层的适用性，尤其是在需要可调的光学和电气性能的情况下。通过改变茶浓度来控制这些特性的能力增强了材料在光伏以外的应用程序（包括光电和光电探测器设备）以外的应用。
博士职位-C2N -Paris -Saclay University
Brillouin光学机电硅光子学电路Brillouin散射是一种非线性光学现象，基于光与结构的机械模式之间的相互作用。Brillouin散射允许生成新的光学频率，并且对于产生超稳定的微波信号或Opto-Microwave转换而引起了极大的兴趣。光力学或光学模式与机械模式之间的耦合最近在硅光子学界中引起了很多关注，其想法是受益于高容量和低成本制造技术[1-4]。然而，在硅光子学中常用的硅在绝缘子指南中自然没有机械模式的良好限制，而锗则可以同时提供良好的光学和机械模式限制[5]。在近年来，在我们的小组中，与Politecnico di Milano合作，在我们的小组中已经开发了GE-GE-GE-GE-GE-Chige Photonics。第一件作品主要针对接近IR范围的电流设备，利用GE量子井结构[6]。最近证明，可以在MID-IR的大波长范围内使用分级的索引sige波导，并且已经获得了包括MACH ZEHNDER干涉仪或集成谐振器的大量无源建筑集团[7]。然后，基于Sige波导的非线性光学效应[8]的芯片上大带宽光源的演示，而光电设备（调制器和光电探测器）的实现最近完成了PhotoNics平台[9]。研究活动将包括：在这种情况下，这项工作的目的是研究硅胶结构的锗，这似乎有望同时限制光学和机械模式。在这种情况下，博士学位项目的目标是研究和开发布里鲁因光学机械的新型平台，依靠Sige Waveguides对Si底物进行。将采用不同的策略来实现同时的机械和光学限制，并根据研究发现将开发创新的设备。