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基于TiO纳米柱的多波段响应CsAgBiBr双钙钛矿光电探测器

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物理学报 2024年

作者：孙堂友余燕丽覃祖彬陈赞辉陈均丽江玥张法碧桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室

全无机无铅双钙钛矿材料(Cs2AgBiBr6)具有载流子寿命长、稳定性高和禁带宽度适中等优点，近年来在光电探测器的应用研究上受到广泛关注. 本文通过将水热法生长的TiO2纳米柱阵列嵌入到Cs2AgBiBr6层中形成紧密的核壳结构，增大两者的物... 详细信息

全无机无铅双钙钛矿材料(Cs2AgBiBr6)具有载流子寿命长、稳定性高和禁带宽度适中等优点，近年来在光电探测器的应用研究上受到广泛关注. 本文通过将水热法生长的TiO2纳米柱阵列嵌入到Cs2AgBiBr6层中形成紧密的核壳结构，增大两者的物理接触面积，提高光电探测器电子注入与电荷分离的效率. 此外， TiO2纳米柱阵列还可以有效减少光在器件表面的反射损耗，增强Cs2AgBiBr6薄膜的光捕获能力. 实验结果表明，基于TiO2纳米柱的多波段响应Cs2AgBiBr6双钙钛矿光电探测器在365 nm及405 nm多个波长均能激发高光响应且有良好稳定性和重复性，所得平均开关比分别为522和2090，以0.056 W/cm2固定光强激发，响应度分别为0.019 A/W和0.057 A/W，比探测率分别为1.9×1010Jones和5.6×1010Jones. 相较于传统TiO2薄膜型Cs2AgBiBr6光电探测器，平均开关比分别提升65倍和110倍，响应度分别提升35%和256%，比探测率分别提升6.9倍和25倍. 上述结果表明，基于TiO2纳米柱的多波段响应Cs2AgBiBr6双钙钛矿光电探测器可为提高光电器件的效率提供参考方案.

关键词： Cs AgBiBr 光电探测器 TiO 纳米柱多波段响应

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自组装纳米结构阵列光电探测器的制备与研究

光学与光电技术 2024年

作者：张墨涵水芙蓉韦淑娟覃祖彬孙堂友廖清桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室

为了避免耗时长、设备昂贵、步骤复杂的传统光刻技术，解决微电子制造领域掐脖子的技术难题，本文提出了利用液面自组装聚苯乙烯（PS）纳米球制备纳米结构阵列。成功在n型硅衬底上制备了成本低廉、大面积、尺寸可控的纳米结构阵列，并... 详细信息

为了避免耗时长、设备昂贵、步骤复杂的传统光刻技术，解决微电子制造领域掐脖子的技术难题，本文提出了利用液面自组装聚苯乙烯（PS）纳米球制备纳米结构阵列。成功在n型硅衬底上制备了成本低廉、大面积、尺寸可控的纳米结构阵列，并将纳米结构阵列成功应用于光电探测器。研究表明：纳米结构的引入可以有效提高硅表面的抗反射性能，与平面硅相比反射率最多降低约96%。纳米结构器件的光/暗电流比接近一个数量级。在+5V偏压处，365 nm和405 nm波长处纳米结构的响应度相较于平板结构的分别提升了10.1倍和3.7倍。在+5V偏压处，纳米结构在365 nm波长处的外量子效率（EQE）比平板结构的高10.1倍，405 nm波长处高3.7倍。这为制备高性能纳米结构光电器件提供了一条低成本、高效和可靠简便的途径。

关键词：自组装低成本纳米阵列抗反射光电探测

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纳米压印技术制备表面光子晶体LED的研究

物理学报 2013年第3期62卷 237-243页

作者：彭静徐智谋吴小峰孙堂友武汉科技大学理学院武汉430081 华中科技大学光学与电子信息学院.武汉430074

利用表面光子晶体能大幅提高发光二极管(LED)的外量子效率,但如何制备大面积的纳米光子晶体是该研究方向的主要难点之一.本文基于纳米压印技术在氮化镓基发光二极管(GaN-LED)表面制作孔状二维光子晶体.通过以金属和聚合物双层掩膜干法... 详细信息

利用表面光子晶体能大幅提高发光二极管(LED)的外量子效率,但如何制备大面积的纳米光子晶体是该研究方向的主要难点之一.本文基于纳米压印技术在氮化镓基发光二极管(GaN-LED)表面制作孔状二维光子晶体.通过以金属和聚合物双层掩膜干法刻蚀法,得到了很好的光子晶体图形转移效果.最终在LED的p-GaN层表面获得了大面积光子晶体,周期为450nm,纳米孔直径为240nm.器件测试结果显示,有表面光子晶体的LED比没有光子晶体的LED,光致发光强度峰值提高到了7.2倍.

关键词：光子晶体纳米压印发光二极管

超紧凑硅基混合表面等离激元光场窄化器件的实验研究

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物理学报 2022年第19期71卷 266-271页

作者：孙鹏斐朱科建许鹏飞刘兴鹏孙堂友李海鸥周治平北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室北京100871 桂林电子科技大学广西精密导航技术与应用重点实验室桂林541004 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中... 详细信息

本文设计、制备了一种基于硅基光电子技术的超紧凑混合表面等离激元光场窄化器件,并验证了器件的纳米聚焦性能.实验结果表明,该光场窄化器件利用了长度约为1.23μm的锥形渐变结构,将硅条形波导中的光场聚焦到硅基混合表面等离激元波导中,在1550 nm的近红外波段最高可实现约20倍的非谐振光场增强效应.结构简单,性能优异的硅基混合表面等离激元光场窄化器件,在光场操控、光传感、非线性光学器件、光相变存储等领域中具有潜在的应用价值.

关键词：硅基光电子硅基混合表面等离激元片上纳米聚焦大规模光电子集成

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基于工程教育专业认证的教学改革实践

轻工科技 2023年第1期39卷 153-155页

作者：邓艳容孙堂友刘庆华施娟桂林电子科技大学广西桂林541004

本文结合工程教育专业认证的要求,探索并践行“电路分析基础”课程的教学内容、方法和考核机制改革,加强创新性与高阶性教学,培养学生自主学习、工程创新思维,使其具备解决复杂工程问题的综合能力,达到工程教育专业认证下的培养目标及... 详细信息

本文结合工程教育专业认证的要求,探索并践行“电路分析基础”课程的教学内容、方法和考核机制改革,加强创新性与高阶性教学,培养学生自主学习、工程创新思维,使其具备解决复杂工程问题的综合能力,达到工程教育专业认证下的培养目标及毕业要求。

关键词：专业认证电路分析基础工程思维创新精神

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GaN基LED图形衬底的性能研究

无机材料学报 2013年第8期28卷 869-874页

作者：李程程徐智谋孙堂友王智浩王双保张学明彭静华中科技大学光学与电子信息学院武汉430074 武汉科技大学理学院武汉430081

蓝宝石图形衬底可以降低外延位错密度并增强背散射光,已经成为制备高亮LED有效技术手段。本研究运用时域有限差分(FDTD)法模拟和比较了GaN基微纳米图形衬底LED几种衬底图形结构对光的提取效率的影响。模拟结果显示纳米图形衬底(NPSS)对... 详细信息

蓝宝石图形衬底可以降低外延位错密度并增强背散射光,已经成为制备高亮LED有效技术手段。本研究运用时域有限差分(FDTD)法模拟和比较了GaN基微纳米图形衬底LED几种衬底图形结构对光的提取效率的影响。模拟结果显示纳米图形衬底(NPSS)对光效的提高明显优于微米图形衬底(MPSS)。在对圆柱、圆孔、圆台、圆锥和曲面锥等纳米结构的研究中,圆台柱结构的纳米图形衬底对光提取效果最好。通过进一步模拟优化,得到圆台结构的最佳参数,此时相对于普通衬底LED光的提取效率提高了96.6%。试验中,采用软模压印技术在蓝宝石基片上大面积制备出纳米圆台图形衬底,并测得外延生长GaN层后的外延片的PL强度增加了8倍,可见纳米图形衬底对提高LED的出光效率有显著效果。

关键词： GaN基LED FDTD 图形衬底纳米压印

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纳米压印多孔硅模板的研究

物理学报 2014年第1期63卷 337-344页

作者：张铮徐智谋孙堂友徐海峰陈存华彭静华中科技大学光学与电子信息学院武汉430074 中师范大学化学学院武汉430079 武汉科技大学理学院武汉430081

纳米压印模板通常采用极紫外光刻、聚焦离子束光刻和电子束光刻等传统光刻技术制备,成本较高.寻找一种简单、低成本的纳米压印模板制备方法以提升纳米压印光刻技术的应用成为研究的重点与难点.本文以多孔氧化铝为母模板,采用纳米压印光... 详细信息

纳米压印模板通常采用极紫外光刻、聚焦离子束光刻和电子束光刻等传统光刻技术制备,成本较高.寻找一种简单、低成本的纳米压印模板制备方法以提升纳米压印光刻技术的应用成为研究的重点与难点.本文以多孔氧化铝为母模板,采用纳米压印光刻技术对纳米多孔硅模板的制备进行了研究.在硅基表面成功制备出纳米多孔阵列结构,孔间距为350—560 nm,孔径在170—480 nm,孔深为200 nm.在激发波长为514 nm时,拉曼光谱的测试结果表明,相对于单面抛光的硅片,纳米多孔结构的硅模板拉曼光强有了约12倍左右的提升,对提升硅基光电器件的应用具有重要的意义.最后,利用多孔硅模板作为纳米压印母模板,通过热压印技术,成功制备出了聚合物纳米柱软模板.

关键词：纳米压印阳极氧化铝多孔硅拉曼光谱

Kerr effect in ultra-compact hybrid plasmonic metal-insulator-metal nano-focusing structure

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Chinese Optics Letters 2022年第3期20卷 106-110页

作者：朱科建孙鹏斐许鹏飞刘兴鹏孙堂友李海鸦周治平 State Key Laboratory of Advanced Optical Communication Systems and Networks Department of ElectronicsSchool of Electronics Engineering and Computer SciencePeking UniversityBeijing 100871China Guangxi Key Laboratory of Precision Navigation Technology and Application Guilin University of Electronic TechnologyGuilin 541004China Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics Chinese Academy of SciencesShanghai 201800China

Nano-focusing structures based on hybrid plasmonic waveguides are likely to play a key role in strong nonlinear optical devices.Although the insertion loss is considerable,a significant nonlinear phase shift may be achieved by decreasing the nano-focusing device footprint and careful parameter optimization.Here,we study the Kerr effect in hybrid plasmonic waveguides by analyzing the mode effective area,energy velocity,and insertion loss.Particularly,by utilizing plasmonics to manipulate the effective index and mode similarity,the TM mode is reflected and absorbed,while the TE mode passes through with relatively low propagation loss.By providing a deep understanding of hybrid plasmonic waveguides for nonlinear applications,we indicate pathways for their future optimization.

关键词： silicon photonics plasmonics nonlinear optics nano-focusing

“互联网+教育”背景下《电路分析》翻转课堂的创新探索

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中国电力教育 2022年第3期 56-57页

作者：肖功利傅涛孙堂友李海鸥杨宏艳桂林电子科技大学信息与通信学院桂林电子科技大学电子工程与自动化学院

本文基于“互联网+教育”背景，分析了《电路分析》课程教学存在的主要问题，提出构建“慕课+翻转课堂+电子实习”三维度双融合的教学新模式。

关键词：