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分析激光警告系统中使用的各种光电探测器的结构和技术：评论
摘要。随着近几十年来激光技术的发展，该设备已用于多种应用，例如医学，军事，工业，全息，光谱和天文学。在过去的几年中，军事行动进行更好的沟通取决于射频。对安全威胁和电磁干扰的脆弱性是该电磁频谱区域的主要问题。因此，注意可见和红外（IR）区域。此频谱提供了数据的安全传输。由于狭窄光束的差异和光束的相干性，拦截激光信号的概率非常低。因此，它使该设备成为安全军事行动的好候选人。结果，激光设备和激光引导的武器（LGW），例如激光目标指定者和横梁骑手，已成为战场上不可否认的工具。通过提供激光检测，到达角度，波长歧视和时间表征来减少对LGW威胁的脆弱性是激光警告系统（LWS）的主要意图。该系统由三个主要子系统组成。光学子系统将由频谱过滤器，聚焦镜头和检测一个组成，该检测是由唯一数组配置（尤其是IR光电探测器（IRPD）]和处理子系统中的少数检测器制成的。本评论论文给出了LWSS检测子系统中使用的光电遗传学的特定浓度。另外，在表中比较了所有研究的结构。在过去的几十年中，随着纳米制作和纳米技术取得的进展，已进行了结果研究，以提高IRPD的性能，例如提高生产产量，使其在制造过程中变得简单，降低制造成本，并提高工作温度。此外，已经对一些纳米结构进行了调查，以增强IRPD的光耦合和光 - 物质相互作用。最后，我们将分析我们在纳米基质研究中心模拟和构建的检测子系统。
自由空间光通信系统
摘要——本文对自由空间光通信系统进行了全面分析。自由空间光通信系统是一种现代化技术，其中表面环境充当发射器和接收器之间的传输介质，为了成功传输光信号，源和目的地都应该在 LOS 中。作为通道的外部环境可以是任何外层空间，可以是真空或适度的空气。FSO 系统通过未授权频段光通信频谱提供有吸引力的带宽增强。FSO 系统中的传输和接收主要依赖于外部通道，即外部环境，因为存在雨（小雨、中雨、大雨）、雾、雪等外部因素。FSO 链路的可靠性在很大程度上取决于外部或表面天气条件，这些条件会衰减在自由空间中传播的光信号强度。随着恶劣天气条件的加剧或加剧，光信号的强度会减弱。对于众多源，可以使用波长多路复用器将各种波长的光信号组合成单个源，同样，在目的地，可以使用波长解复用器分离组合波长的光信号。影响传输系统的其他方面可能包括特定波长或特定波段的光源类型、调制格式、要发送的数据量、使用的光电探测器类型等。特定波长上要传输的数据量以 Mbps 或 Gbps 为单位。这项研究主要侧重于各种天气条件，这些条件在 FSO 系统中起到了障碍作用。天气条件和数据量相结合是决定光信号从发射器到接收器的传输距离的主要考虑因素。通过优化 FSO 系统，它通过降低输出信号中的误码率 (BER) 来最大化源和目的地之间的距离。FSO 系统的最终结论可以通过 Q 因子（即信号质量）和使用眼图分析仪分析眼图来检查。
朝向连贯的O波段数据中心互连
ntegrated Photonics已使数字通信时代依靠各级的光网络以非常高的速度和低成本传输数据。大规模数据中心需要高度集成的成本效益的光学通信解决方案，因为数据中心互连已成为主要成本因素之一。与光学互连相关的技术和经济必需品促进了当今普遍存在的1,300–1,600 nm范围内使用的两种综合光子技术平台的开发和快速成熟。这些平台通常用其材料基础来计数：（1）硅光子学和（2）基于磷化物（INP）基于磷化物（INP）的集成光子学。这两个平台的重要性远远超出了光电收发器和光学通信。硅光子学和基于INP的光子学都在Terahertz的产生和传感，高速信号处理以及潜在的神经形态计算中发现了应用。尽管硅光子学比INP整体光子学具有明显的优势，例如其可扩展性高达300毫米的晶片，并通过高速电子设备与高速电子设备协调，但使用INP 1、2实现了最终和基准的光电测量。基于INP的波导耦合光二极管，即使是几年前，也已经证明了170 GHz的3-DB带宽（F 3-DB），竞争激烈，竞争激烈，竞争势力为0.27 a w-1（参考文献3）。相比之下，在主要硅光子平台上可用的锗光二极管通常显示在50-70 GHz范围内的带宽（参考文献。4 - 7）。以外，具有F 3-DB≈120GHz和相当高的深色cur的细菌光电二极管的演示脱颖而出，由于测量限制8，关于带宽的不确定性8。在本文中，我们证明了一个真正的硅光子光子检测器，从光扣带宽和响应性方面接近最终性能，这是一种基于表面上种植的锗的硅波导偶联P – I-N光电二极管。我们的锗光电二极管显示超过260 GHz
基于量子点的溶液处理上转换光电探测器
量子点（QDs）具有窄线宽发射和可调带隙，因此在量子信息和光电子器件的开发中具有潜在价值1 – 3。尤其是胶体量子点（CQDs），它可以通过溶液处理获得，并用于光伏4 – 9、光发射10 – 14和光电检测15 – 20。上转换光电探测器将低能光子（例如红外线）转换为高能光子（例如可见光），用于红外成像（图1），而红外成像用于夜视、半导体晶圆检测、手势识别、三维成像和生物成像等应用21 – 25。然而，大多数红外光子上转换器件都是基于真空或高温沉积法22、24-33，这些方法与硅等电子材料不兼容，限制了它们在柔性电子产品中的使用。基于溶液处理材料的两端上转换光电探测器已经开发出来，但需要高开启电压并且光子对光子 (p-p) 效率低（低于 1.5%）30、34。在本文中，我们表明，通过设计电子传输层 (ETL) 可以创建两端溶液处理的红外上转换光电探测器，其总 p-p 效率为 6.5%，开启电压低至 2.5 V。我们的光电探测器的效率与外延生长半导体相当，与迄今为止报道的最高增益单片红外量子点上转换器相比，效率提高了五倍。此外，与之前的量子点上变频器相比，该器件的低开启电压降低了两倍以上。我们的器件由基于硫化铅 (PbS) QD 的光电探测器吸收层（红外）和基于硒化镉/硒化锌 (CdSe/ZnS) QD 的发光二极管 (LED) 层（可见光）堆叠而成（图 2a）。为了确保光电探测器层能够提供足够的光电流来驱动 LED 层，
基于印刷 GaAs 微结构的柔性高
通信[4] 环境监测[5] 以及可穿戴和神经形态计算[6]。这也将对物联网 (IoT) 产生影响，在物联网中，智能对象通过无线连接与环境和人体进行交互。[7] 由柔性材料制成的高性能电子设备可以在高速通信、高效图像传感等方面增加新的功能。[4c,8] 例如，如果单个光电探测器 (PD) 设备可以在宽光谱下以低功耗和低延迟工作，则可以显著提高无线通信的传输速率、传输容量和效率。此外，单个 PD 可以满足对宽光谱开关 [9] 或存储器存储 [10] 的需求。然而，到目前为止的研究主要集中于在特定波长（即紫外线 [1b,10,11] 可见光 [12] 或近红外 [13] 光谱）下高性能柔性 PD 的开发和特性描述。近来，很少有人尝试开发超快和可共形宽带光电探测器件。[8b,14] 其中，基于二维材料和钙钛矿的异质结构已显示出扩展光电探测器件工作波长的潜力。[14] 这是由于它们具有直接带隙和大吸收系数。[15] 具体而言，由于钙钛矿可溶液加工且制造成本低廉，因此在光电应用方面引起了更多关注。然而，由于迁移率低（≈1-10 cm 2 Vs）[16] 和稳定性差，[17] 光电探测器件的性能指标（例如响应度 [ R ] 和特定探测率 [D*]）一般。环境条件下稳定性差的原因是水和氧分子的吸附，这大大加速了钙钛矿感光层的降解。 [15a] 人们正在努力通过不同的封装方式来提高钙钛矿基器件的稳定性，但低固有迁移率仍将是一个挑战。因此，人们仍在努力开发下一代具有宽光谱灵敏度和稳健制造路线的柔性高性能 PD。在上述背景下，砷化镓 (GaAs) 等无机化合物半导体的纳米结构和薄膜已显示出巨大的光电潜力
液氦温度下 PACS/Hershel 传感器前端电子设备的飞行鉴定和电路开发
摘要 在欧洲航天局赫歇尔空间天文台 (HSO) 的开发框架下，IMEC 设计了用于 PACS 仪器的冷读出电子器件 (CRE)。该电路的主要规格是高线性度、低功耗、高均匀性和工作温度为 4.2K（液氦温度，LHT）时的极低噪声。为了确保高产量和均匀性、相对容易的技术可用性以及设计的可移植性，该电路采用标准 CMOS 技术实现。电路在室温下可正常工作，这允许在集成和鉴定之前进行筛选，并且对生产产量和时间有重要影响。该电路安装在 Al 2 O 3 基板上以获得最佳电气性能。在同一基板上，集成了偏置信号生成、短路保护电路和电源线的去耦电容器。这导致基板相对复杂，包含 30 多个无源元件和一个芯片，通过导电和非导电胶以及近 80 个引线键合进行集成。因为探测器阵列在发射前要冷却到 4.2K，所以必须证明安装的基板在这种温度和恶劣环境下的可靠性和发射生存力。为此，在基板安装期间要验证每个组装步骤的质量和相关可靠性。这包括验证粘合材料的兼容性、优化粘合产量以及设备的温度循环（室温和 LHT 之间）。对鉴定模型的其他测试将侧重于质子和伽马射线辐照下的电路功能、低温振动测试以证明发射生存力，以及详尽的温度循环以鉴定组装程序。本文中，我们介绍了所开发电路的完整集成和鉴定，包括飞行模型生产过程中的组装和验证以及在鉴定模型上组装方法的鉴定。关键词 低温、远红外、LHT、鉴定、读出电子电路、系统集成。一、简介 光电导体阵列照相机和光谱仪 (PACS) [1,2] 是赫歇尔空间天文台 (HSO，原名 FIRST) [3] 上的三台科学仪器之一，赫歇尔空间天文台是欧空局“地平线 2000”计划中的第四个基石任务 [4]。PACS 使用两个 Ge:Ga 光电导体阵列 (25 x 16 像素)，同时对 60 至 210 µm 波段进行成像。光电探测器
通过定向无墨多材料打印柔性电子产品......
摘要 增材制造电子产品 (AME)，也称为印刷电子产品，对于预期的物联网 (IoT) 越来越重要。这需要制造技术，允许将各种纯功能材料和设备集成到不同的柔性和刚性表面上。然而，目前的基于墨水的技术存在复杂且昂贵的墨水配方、与墨水相关的污染（添加剂/溶剂）以及有限的印刷材料来源等问题。因此，打印无污染和多材料结构和设备具有挑战性。这里展示了一种利用纳米和微米级定向激光沉积的多材料增材纳米制造 (M-ANM) 技术，允许打印横向和垂直混合结构和设备。这种 M-ANM 技术涉及对放置在打印机头内的目标转盘上的固体目标进行脉冲激光烧蚀，以原位生成无污染的纳米颗粒，然后通过载气将其引导至喷嘴并到达基板表面，在那里它们被第二束激光实时烧结和打印。目标转盘按照预定的顺序将特定目标与烧蚀激光束接触，从而在单个过程中打印多种材料，包括金属、半导体和绝缘体。利用这种 M-ANM 技术，可以打印和表征各种多材料设备，例如银/氧化锌 (Ag/ZnO) 光电探测器和混合银/氧化铝 (Ag/Al 2 O 3 ) 电路。我们的 M-ANM 技术的质量和多功能性为新兴物联网提供了潜在的制造选择。关键词：印刷电子、多材料打印、增材纳米制造、干打印、柔性混合电子。介绍随着物联网 (IoT) 的出现，大多数物体和系统都有望变得智能，人们对开发新材料和先进制造技术产生了浓厚的兴趣，以便将各种功能（包括传感器、电池、显示器和电子设备）直接集成到不同的表面上 [1-6]。传统的电子制造方法，如光刻、聚焦离子束 (FIB) 和电子束光刻 (EBL)，需要复杂且昂贵的洁净室设施或高真空设备，并且还涉及多个减材步骤。因此，人们对可以在大气条件下工作并在各种表面上打印的经济高效的增材制造/打印技术产生了广泛的兴趣。
Wu Qiang （吴强）
学术出版物H. T. Huang，J。Luo，J。L. Wu，X。E. Han，Z。D. 2023，doi：10.1109/led.2023.3306015 Z. Y. Yin，Y。Chen，Y。Y. Y. Y. Zhang，Y。Yuan，Y。Yuan，Q. Yang，Y。N.表面缺陷”，高级功能材料，2023，33，2302199。M. T. Jiang，Q. Yang，J。L. Xu*，Y. Yuan，J.Y。Zhang，Y。N. Zhong，Y。N.C. H.H. Zong，M。Wang，W。N。Chen，Z. D. 19300-19306。J. R. Chen，Z。N. Lu，C。H. Zhu，J。W. Cai，Z. D. Zhang，Y。N.Z. D.X. Y. Zhang，J。L. Xu*，S。Ren，Q. Yang，M。J. Liu，X。H.
（12）美国专利
US 11,016,119 B1 1 2 MONOLITHIC ATOMIC FORCE In view of the above problems , we proposed a novel class MICROSCOPY ACTIVE OPTICAL PROBE of probes for atomic force microscopy ( AFM active optical probe - AAOP ) by integrating a laser source and a photo CROSS REFERENCE TO RELATED detector monolithically into the AFM probe [ Actoprobe APPLICATIONS 5 2015 ] .AAOPS被设计为在召开AFM中使用，以通过包括本申请的索赔优先级和优先级来增强其功能，以上提到的仪器（NSOM，TERS，TERS，混合访问应用程序编号62 / 415,097于2016年10月31日提交，AFM）。 这些独特的光学探针的设计是根据整个披露，通过形式的传统AFM探针和参考。 10添加，同时提供有关纳米级样品的Opti cal特性的信息。 本发明概念的AAOP领域是基于单次结合二极管激光器和AFM探针的基础。 AAOP被设计为本发明与AFM显微镜和空腔探针有关的，即，AFM探针尖端是激光接近 - 场光学显微镜探针的一部分，尤其是15个腔。 AAOP由基于GAA的悬臂组成，其单片AFM活动光学探针能够执行安装在常规SI芯片上的AFM探针。 传统的AFM测量和光学成像，尽管在技术上可行，但纳米级的GAAS / SI杂交和光谱法。 硅，im和GAAS。 （DBR）镜子。62 / 415,097于2016年10月31日提交，AFM）。这些独特的光学探针的设计是根据整个披露，通过形式的传统AFM探针和参考。10添加，同时提供有关纳米级样品的Opti cal特性的信息。本发明概念的AAOP领域是基于单次结合二极管激光器和AFM探针的基础。AAOP被设计为本发明与AFM显微镜和空腔探针有关的，即，AFM探针尖端是激光接近 - 场光学显微镜探针的一部分，尤其是15个腔。AAOP由基于GAA的悬臂组成，其单片AFM活动光学探针能够执行安装在常规SI芯片上的AFM探针。传统的AFM测量和光学成像，尽管在技术上可行，但纳米级的GAAS / SI杂交和光谱法。硅，im和GAAS。（DBR）镜子。提出了严重的问题，可能会影响由于具有不同热膨胀常数的材料的粘结背景而产生的应变，即纳米级的光学表征当前需要NSOM（发明光学显微镜的接近 - 现场扫描摘要），TERS（TIP-增强的Raman Spectros副本）或Hybrid AFM（其中包括专门的FAR -FAR -FAR -FAR -FIEL -FIELD -FIELD 25本发明的对象都提供新型的光学显微镜）。class of probes for atomic force microscopy ( monolithic Attempts at integrating atomic force microscopy and AFM active optical probeML AAOP ) by integrating a optical techniques have already been made and several laser source and a photodetector monolithically into the products based on these schemes have found their way into AFM probe , based entirely on GaAs or similar lasing the market .可商购的，具有Inte-30材料的AFM尖端，从而避免使用有害的GAAS / SI杂化片状波导（空心尖端）。带有外部激光源[Celebrano 2009]。本发明构成了一种制造成本方法的方法，其固有的局限性就整体，集成的光学AFM探针而言。可以传递的最广泛的光学分辨率和光功率。用于原子力显微镜的使用的探针被制造得可实现高侧分辨率使用硅技术的接近磁场35的大小。此方法有限作为光学设备制造的基础。相比之下，ML AAOPS是孔需要减少的，因此导致完全由GAAS制造的指数，半导体材料的光电输出减少。具有最终分辨率和检测器功能的近距离显微镜的激光应用可以通过大约50 nm的外延生长来实现，但不适用于光学结构。边缘 - 发射激光二极管，轻度指南和EFFI光谱，由于功率输出较小。40个满足的光电探测器是通过对旨在更好地整合光区域（Epi-层）的活跃的其他方法来制造的，而AFM尖端是用源和AFM尖端制造的，通常涉及将特殊成长的GAAS外部外在过度层层附加到一个预先制动的光源（Edge Expriced semitter，vcse）的顶部（vcse vcse sepge a veriide a cert a py a veriide a cert a c。 AFM Cantilever探针（混合方法）[Bargiel Epi-激光结构的层。GAAS的选择是2006年，Kingsley 2008]或光源45的制造，直接在AFM尖端上直接在AFM尖端上建立的制造技术的基础[Heisig 2000a，Heisig，Heisig 2000b，nology，nology，允许时间和成本 - 有效的制造 - 有效的制造Hoshino Hoshino Hoshino 2008，Hoshino 2009，Hoshino 2009]。在这些情况下，探针的光学。本发明的实践很容易被探测到探针中。成本 - 有效地使它们负担得起，以实现本发明的说明性体现，即Tific社区。是在AFM尖端制造的激光波长[AN 2008]。杂种扩展到替代III -V半导体，例如INP，方法仅显示在研究实验室和GAP，GAP，GAS和GAN中起作用，以扩大可用的波长，很难想象如何将光学探针从UV到可见的和Mid -Midrared制造50个覆盖率。此外，在激光腔中常用的VCSEL由两种分布式bragg反射器定义，这种方法的光输出功率受到限制。第一个激光镜是标准的第一阶 - 另外，单个集成的光电视也具有dbr光栅（周期 / 2ng，其中h。< / div>光电探测器-55和NEF是仅GAAS波的有效折射率[AN 2008]不能解决指导的困难），该指标可确保将光源对齐在AFM尖端上的激光单个纵向模式，并进行要求。第二激光镜是降低检测器尺寸的第二个订单DBR，以实现位于悬臂末端的空间光栅（周期为n / neft）。IT分辨率直接与将用作用作折叠镜的要求矛盾，该镜子将光线（以获得高60 AVITY激光模式获得的最大可能的检测区域）垂直地进入Nansoscale上光学上的灵敏度水平的AFM尖端中。具有集成的LED光源和Pho-Ridge波导的AFM尖端顶部的特殊生长的GAA外延层层。尖端探头，光源（GAAS LED）被简单地粘在65本身上，是扮演悬臂芯片作用的总内反射棱镜。因此，激光产生的光已证明是todeTector [Sasaki 2000]，但是虽然将耦合到GAAS探针的表面模式（锥形光电探测器（锥形光电探测器）中）并转移到尖端顶点。这不足以满足需求 - 输出镜，第三镜，在激光腔中。高功率，单波长操作的精神。GAAS微型 - 棱镜将激光光引导到尖端顶点和
姓氏和名字 CALARCO RAFFAELLA 语言
专业经历 - 意大利国家研究委员会 (CNR) 研究主任，罗马微电子与微系统研究所 (IMM)，2018 年 11 月至今 - 休假时间：2018 年 12 月 1 日至 2019 年 8 月 31 日 - 德国柏林 Paul-Drude 固体电子研究所高级科学家，2010 年 8 月至 2019 年 8 月 31 日 - 德国 Jülich GmbH 研究中心研究员，2001 年 11 月至 2010 年 8 月 - 德国亚琛工业大学博士后小组，2000 年 2 月至 2001 年 10 月 - 美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学暑期学生小组，1998 年 7 月至 1998 年 8 月 教育经历 - 获得国立科学技术学院正教授资格，Fis03 - 02/B1 MIUR 教授资格，2016 年 - 2023 年2012 – 2019 年 - 任教资格（获得独立大学教学资格） 1. 柏林洪堡大学 德国 2012 年 5 月 30 日 2. 亚琛工业大学 德国 2010 年 2 月 4 日 - 罗马第一大学材料科学博士学位 2001 年 1 月 28 日 - 罗马第二大学物理学学士学位 1996 年 5 月 24 日 研究活动 她的研究集中在自旋电子学、纳米电子学、光电子学和存储器方面。 1996-2000 年：在攻读博士学位期间，她研究了外延 Ge/Si(100) 异质结构，以获得集成在 Si 上的 1.55 µ m 电信波长的光电探测器，为此她将光电探测器效率与结构缺陷相关联。 2000-2001：制备了具有可重复特性和室温磁阻相关变化的磁隧道结。生长了具有高自旋极化和光滑表面/平面界面的铁磁层（Co/AlOx/Co）。 2001-2005：制备了稀磁半导体（注入Mn、Cr或V离子的n型和p型GaN层）并实现了混合铁磁体/半导体结构，即在纤锌矿GaN（0001）上外延生长的bcc Fe（110）薄膜。 2004-2010：专注于III族氮化物NW的生长与表征，深入研究了生长机制和电子特性。由于NW的表面积与体积比很大，表面对NW的物理行为和器件性能有很大的影响。特别针对存在积累层和耗尽层的窄带隙（InN）和宽带隙（GaN）材料中的表面空间电荷层效应。对 GaN NW 电学性质的研究表明，带间光电效应随 NW 直径的变化而变化几个数量级。R. Calarco 通过模拟纳米线侧壁表面电子耗尽区的影响来解释这种不寻常的行为。这些研究结果的发表得到了 NW 界的高度认可，本文被广泛引用。2008-2013：参与两个关于实现单光子发射器的德国国家项目。致力于制造 pin 结、布拉格反射器和三元合金（In、Ga)N 纳米线结构，旨在实现可见光范围内的发光二极管 (LED)。纳米线可以生长为单个纳米晶体，结构缺陷比平面薄膜少；因此，它们能够提高器件质量。对于实际的器件应用，纳米线需要定位，为此，R. Calarco 开发了一种非常具有挑战性的生长程序，可以在没有任何金属帮助的情况下在预定位置选择性地生长纳米线（完整的半导体布局，与生产要求兼容）。2012 年，她介绍了一项关于并联运行的单纳米线 LED 的研究。2010-2018：平面氮化物研究。她研究了 In 2 O 3 上 InN 的生长。In 2 O 3 和 InN 之间可以实现重合晶格，并将失配降低到 < 1%。这使得 bcc-In 2 O 3 成为 InN 的有趣替代衬底。她进一步研究了 (In,Ga)N/GaN 短周期中的 In 含量