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全Ⅳ族宽平谱响应PIN光电探测器的设计与制备

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全Ⅳ族宽平谱响应PIN光电探测器的设计与制备

作者：吴金镛厦门大学

学位级别：硕士

21世纪以来,为了满足更快和更大容量的信息传输,光通信技术得到迅猛发展。因而,研制能够完全覆盖850、1310和1550nm三个通信窗口的宽谱光电探测器就显得尤为重要。Ⅳ族半导体材料包括Si、SiGe、Ge和GeSn等,可满足从可见到红外谱段的光探... 详细信息

21世纪以来,为了满足更快和更大容量的信息传输,光通信技术得到迅猛发展。因而,研制能够完全覆盖850、1310和1550nm三个通信窗口的宽谱光电探测器就显得尤为重要。Ⅳ族半导体材料包括Si、SiGe、Ge和GeSn等,可满足从可见到红外谱段的光探测,并且与Si基工艺兼容,适合集成化、规模化生产。但是,单一Ⅳ族材料制备的器件很难满足高性能、宽谱探测的需求,因此将多种材料进行组合,在理论上设计出性能优异的器件结构并在实验上摸索器件的制备工艺是当下极具应用前景的工作。本文以全Ⅳ族宽平谱响应的PIN光电探测器的理论设计和实验制备为目标展开研究工作,主要的研究内容和结论包括以下三个方面:1、模拟仿真了有源区分别为Si、graded-SiGe、Ge和GeSn材料的PIN光电探测器的光谱响应和暗电流密度,分析了吸收峰位随有源区厚度增加而产生的不同程度的红移。我们结合Si基外延生长的特点和这四种材料的吸收特性,设计了一个覆盖全通信波段的宽谱光电探测器,并通过优化器件结构、调整有源区的层厚,在700到1800 nm范围内获得了平坦的光响应谱,响应度维持在0.57 A/W,暗电流密度降低到0.17mA/cm2。2、使用低温Ge缓冲层法在超高真空气相沉积系统上制备了 Ge薄膜,并利用高温退火让Si、Ge材料进行互扩散,成功获得了 Ge组分从0到1渐变的SiGe材料,位错密度为7×107cm-2。依照实验数据和扩散动力学进行理论计算,拟合出高温下Si、Ge元素的扩散分布曲线,为后续的实验工艺提供指导。结合臭氧处理在SiGe虚衬底上进行二次外延,获得了高质量的Ge薄膜,半高宽仅为248 arcsec,并通过机械抛光优化了外延层的表面形貌,RMS低至0.36 nm。3、选取符合设计需求的SiGe材料制备了 SiGe PIN光电探测器,并对探测器的Ⅰ-Ⅴ特性和光、暗电流进行测试。探测器的归一化净光电流在800 nm附近达到峰值,同时在600到900 nm的波长范围内具有较高的净光电流,与模拟仿真的结果有良好的一致性。

关键词：宽谱探测平谱响应 SiGe材料

横向收集结构锗硅半导体雪崩探测器的设计研究

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中国光学 2019年第4期12卷 833-842页

作者：叶余杰柯少颖吴金镛李成陈松岩厦门大学物理科学与技术学院

为了实现高效的微光探测以及满足量子通信的需求,需要研发制备具有高增益、低噪声和高带宽的高性能红外探测器,基于硅衬底材料的锗硅雪崩探测器(Avalanche Photodiode,APD)被认为是有希望实现近红外通信波段高效弱光探测的探测器件。本... 详细信息

为了实现高效的微光探测以及满足量子通信的需求,需要研发制备具有高增益、低噪声和高带宽的高性能红外探测器,基于硅衬底材料的锗硅雪崩探测器(Avalanche Photodiode,APD)被认为是有希望实现近红外通信波段高效弱光探测的探测器件。本工作设计研究了一种横向收集结构的锗硅APD,并对其结构参数对电场分布的影响进行了仿真模拟。发现该结构中硅倍增层的掺杂浓度、尺寸等对器件电场分布具有很重要的影响,并且利用能带理论对其进行了解释说明。倍增层掺杂浓度提高后,增强的结效应导致该器件中出现了有趣的双结结构,横向的n+-n-结与纵向的p+-i-p--n-结共同作用于电场分布,并且实现了纵向雪崩与横向载流子收集。在-30dBm1310nm光源正入射下,新设计的横向吸收结构APD经过优化带宽可以达到20GHz;线性响应度0.7A/W;由于采用了键合方法,其暗电流可以下降至10-12A。基本满足近红外通信波段弱光探测的高速、低暗电流、探测能力强等要求。

关键词：半导体探测器雪崩光电二极管锗硅电场控制

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DSA高压注射器合理应用与评价

中国实用医药 2010年第1期5卷 235-236页

作者：吴金镛福建医科大学附属协和医院 350001

随着介入放射学的发展,DSA技术构成介入放射学的重要组成部分,是血管性造影和血管性介入治疗不可缺少的工具.DSA技术随着人们对它认识的不断深化,造影方法的不断改进,应用领域的不断扩大,机器性能的不断改善,功能的不断增加,特别是与介... 详细信息

随着介入放射学的发展,DSA技术构成介入放射学的重要组成部分,是血管性造影和血管性介入治疗不可缺少的工具.DSA技术随着人们对它认识的不断深化,造影方法的不断改进,应用领域的不断扩大,机器性能的不断改善,功能的不断增加,特别是与介入放射学的结合,它的优势愈来愈明显.这种技术不仅为疾病诊断服务,而且为疾病治疗提供了先进的手段,是一种微创的手术.在DSA减影中,正确地使用高压注射器是造影成功的必备条件之一.通过统计分析DSA减影不良照片,找出其中和高压注射器使用相关的原因,采取相应的措施加以预防.

关键词： DSA技术高压注射器血管性介入治疗介入放射学造影方法机器性能疾病诊断疾病治疗

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探讨步进DSA技术在下肢动脉造影中的应用

探讨步进DSA技术在下肢动脉造影中的应用

2009中华医学会影像技术分会第十七次全国学术大会

作者：吴金镛福建医科大学附属协和医院

目的:探讨下肢步进DSA技术在临床中的应用。方法:本组48例患者,男35例,女13例,年龄15～85岁,平均56.8岁。采用GE公司数字减影血管造影设备,美国产高压注射器,柯达8100干式激光相机。造影

关键词：

来源： cnki会议评论

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旋转数宇减影血管造影技术应用于脑血管造影

中国实用医药 2008年第34期3卷 126-127页

作者：吴金镛福建医科大学附属协和医院DSA室 350001

目的探讨快速旋转造影在脑血管中应用。方法使用数字减影血管造影机,对疑有脑血管病变的61例患者首先进行常规正、侧位脑血管造影检查,其中41例进行旋转DSA检查。结果经过快速旋转血管造影检查的41例患者(颅内动脉瘤33例,颅内动静脉畸形... 详细信息

目的探讨快速旋转造影在脑血管中应用。方法使用数字减影血管造影机,对疑有脑血管病变的61例患者首先进行常规正、侧位脑血管造影检查,其中41例进行旋转DSA检查。结果经过快速旋转血管造影检查的41例患者(颅内动脉瘤33例,颅内动静脉畸形6例,颈动脉海绵窦瘘2例)。病变血管的位置清晰可见,其中36例(87.9%)病变血管的供血和分支动脉能避开造影剂重叠。5例(12.1%)显示效果不好(颅内动脉瘤3例,颅内动静脉畸形2例,)。结论旋转DSA能够显示头颈部大多数病变血管的供血动脉和分支结构,是对常规DSA的重要补充,对头颈部血管病变的诊断和治疗有很大帮助。

关键词：数字减影动脉瘤血管造影术

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再谈步进DSA下肢动脉造影的应用

中国医学物理学杂志 2012年第5期29卷 3620-3623页

作者：吴金镛福建医科大学附属协和医院导管室福建福州350001

目的:再次探讨并总结下肢动脉血管造影应用步进DSA技术在临床介入诊断及治疗中的应用。方法:我院使用美国GE公司INNOVA4100数字减影血管造影机,采用Seldinger技术,对36例下肢动脉血管病变患者行下肢动脉血管步进DSA检查。技术员进行图... 详细信息

目的:再次探讨并总结下肢动脉血管造影应用步进DSA技术在临床介入诊断及治疗中的应用。方法:我院使用美国GE公司INNOVA4100数字减影血管造影机,采用Seldinger技术,对36例下肢动脉血管病变患者行下肢动脉血管步进DSA检查。技术员进行图像采集曝光时,合理应用控制手柄来控制检查床的移动,使检查床移动与对比剂在血管内的流动速度同步,以获得一系列与血流速度一致的实时对比剂追踪下肢血管的影像。结果:36例患者下肢动脉血管步进DSA检查均顺利完成后,获得清晰完整的DSA的动态图像,对临床诊断与治疗提供明确造影依据。结论:常规下肢动脉造影路程长,范围广,需要分段多次进行造影。自从应用步进DSA技术在下肢动脉血管造影,可得到完整的动态血管造影图像,减少了额外地DSA造影次数及造影剂的大量注射,节省检查时间和治疗时间,提高诊治安全性,是值得广泛推广的一种好的检查方法。

关键词：数字减影下肢动脉血管对比剂拼接

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中晚期肺癌介入治疗与投照技术

医用放射技术杂志 2002年第5期 24-25页

作者：吴金镛叶谢清等福建医科大学附属协和医院介入科350001 霞浦县中医院

设备与资料:中晚期肺癌是我国极为常见的疾病之.为了给失去手术机会的肺癌患者缓解症状,减轻痛苦和延长生命,我院使用日本岛津1250mA'C'型臂带电视监视X线机,配有西门子AOT快速换片机行支气管动脉灌注抗癌药物.这种介入治疗具有比全身... 详细信息

设备与资料:中晚期肺癌是我国极为常见的疾病之.为了给失去手术机会的肺癌患者缓解症状,减轻痛苦和延长生命,我院使用日本岛津1250mA'C'型臂带电视监视X线机,配有西门子AOT快速换片机行支气管动脉灌注抗癌药物.这种介入治疗具有比全身化疗反应小,见效快,患者易接受.

关键词：中晚期肺癌介入治疗投照技术

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经皮导管药泵系统埋入术临床应用15例

福建医药杂志 1995年第5期 182-183页

作者：杨维竹唐建云江娜郑曲彬杨升吴金镛吴定荣福建医学院附属协和医院

经皮导管药泵系统埋入术临床应用１５例福建医学院附属协和医院杨维竹，唐建云，江娜，郑曲彬，杨升，吴金镛，吴定荣经导管灌注化疗药物，对许多恶性肿瘤均具有良好的疗效，甚至是首选治疗手段。以往多采用经股动脉穿刺插管、一次性灌... 详细信息

经皮导管药泵系统埋入术临床应用１５例福建医学院附属协和医院杨维竹，唐建云，江娜，郑曲彬，杨升，吴金镛，吴定荣经导管灌注化疗药物，对许多恶性肿瘤均具有良好的疗效，甚至是首选治疗手段。以往多采用经股动脉穿刺插管、一次性灌注的办法，无法长期留管，而外科手术...

关键词：导管堵塞药泵临床应用埋入经皮

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科技自主创新背景下民航院校战略转型与发展

中国软科学 2024年第S1期 112-117页

作者：吴金栋中国民航大学交通科学与工程学院

在国家科技自主创新过程中，以国产大飞机为代表的民用航空生产工具取得技术突破，为民航业科技创新提供了基础条件和发展平台。研究认为，民航院校应面对航空制造业和民航运输业融合发展的趋势和要求，围绕民航专业领域，着眼提升学科... 详细信息

在国家科技自主创新过程中，以国产大飞机为代表的民用航空生产工具取得技术突破，为民航业科技创新提供了基础条件和发展平台。研究认为，民航院校应面对航空制造业和民航运输业融合发展的趋势和要求，围绕民航专业领域，着眼提升学科水平和科技创新能力，实现面向国家民用航空安全高效运行和国产大飞机参与国际市场竞争需要的人才和科技支撑，在服务国家发展战略中实现跨越转型。

关键词：科技自主创新民航院校战略转型