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黑磷纳米盘-层等离激元系统中的各向异性可调多阶强耦合

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红外与毫米波学报 2022年第3期41卷 652-658页

作者：韩利邢怀中东华大学光电信息科学与工程系上海201620

黑磷支持各向异性的表面等离激元,可用于设计具备更多功能的原理性器件。用时域有限差分法数值模拟了中红外到远红外波段基于黑磷的层-盘-层系统中不同等离激元模式之间的杂交行为。通过动态调节黑磷中的载流子浓度,可以实现两个晶格方... 详细信息

黑磷支持各向异性的表面等离激元,可用于设计具备更多功能的原理性器件。用时域有限差分法数值模拟了中红外到远红外波段基于黑磷的层-盘-层系统中不同等离激元模式之间的杂交行为。通过动态调节黑磷中的载流子浓度,可以实现两个晶格方向上强耦合现象的产生与控制。对不同模式间的耦合进行分析并计算,得到吸收光谱中的拉比分裂能最高可达42.9 meV。此外,还计算了偏振角度对各向异性强耦合的影响,其最高可以实现6个吸收频带。该模型可为构建未来在中远红外波段工作的基于二维材料紧凑型各向异性等离激元器件提供基础。

关键词：光学表面等离激元时域有限差分法黑磷

线缺陷对二维四方圆柱形介质光子晶体禁带的影响

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红外与毫米波学报 2010年第5期29卷 389-391页

作者：孙家兆邢怀中东华大学应用物理系上海201620

利用平面波展开方法研究了二维四方格子圆柱形介质光子晶体中线缺陷对光子禁带的影响.结果表明光子晶体中的缺陷层圆柱半径及缺陷层厚度对光子晶体禁带有显著影响.TE波的第一禁带宽度随着缺陷层半径的增加先增加后减小,禁带的中心位置... 详细信息

利用平面波展开方法研究了二维四方格子圆柱形介质光子晶体中线缺陷对光子禁带的影响.结果表明光子晶体中的缺陷层圆柱半径及缺陷层厚度对光子晶体禁带有显著影响.TE波的第一禁带宽度随着缺陷层半径的增加先增加后减小,禁带的中心位置随着缺陷层圆柱半径的增加而下降,禁带的数目也随着缺陷层圆柱半径的增加而明显变化.禁带的宽度随着缺陷层厚度与正常层厚度差别的增加而减小.

关键词：光子晶体光子禁带平面波展开法缺陷层

Al_2O_3/GaSb p-MOSFET器件电学性质模拟（英文）

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红外与毫米波学报 2015年第5期34卷 528-532页

作者：甘凯仙王林邢怀中东华大学理学院应用物理系上海201620 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

利用泊松方程和连续性方程对Al2O3/GaSb p-MOSFET进行二维数值分析,研究其在高场和载流子速度饱和下的电学特性以及漏极电流的开关电流比.与实验研究相对比,沟道长度为0.75μm的GaSb p-MOS器件获得漏极电流最大为61.2mA/mm.改变沟道长度... 详细信息

利用泊松方程和连续性方程对Al2O3/GaSb p-MOSFET进行二维数值分析,研究其在高场和载流子速度饱和下的电学特性以及漏极电流的开关电流比.与实验研究相对比,沟道长度为0.75μm的GaSb p-MOS器件获得漏极电流最大为61.2mA/mm.改变沟道长度和GaS b衬底的掺杂浓度,由于高k介质栅电容效应和低阈值电压,漏极电流变化不大.在理想条件下,该器件获得超过三个数量级的漏极开关电流比以及较低的夹断漏电流(10-15A/μm).结果表明,基于高k介质的GaSb MOSFET是III-V族p沟道器件良好的候选材料.

关键词： Al2O3/GaSb p型场效应晶体管饱和电流泊松方程与连续性方程开关电流比

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Ga/N共掺杂对InSb电子结构的影响

红外与毫米波学报 2012年第3期31卷 231-234页

作者：张会媛邢怀中张蕾东华大学应用物理系上海201620

利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法,研究了Ga和N共掺杂闪锌矿InSb半导体的电子结构和电子性质.研究发现单独掺杂Ga或N对InSb带隙的影响较小.在共掺杂Ga/N的情况下,当Ga/N浓度增加时对InSb的带隙影响明显.这些理论结果对半导体... 详细信息

利用基于密度泛函理论的第一性原理赝势方法,研究了Ga和N共掺杂闪锌矿InSb半导体的电子结构和电子性质.研究发现单独掺杂Ga或N对InSb带隙的影响较小.在共掺杂Ga/N的情况下,当Ga/N浓度增加时对InSb的带隙影响明显.这些理论结果对半导体材料的能带工程提供了一定的参考价值.

关键词：电子结构 Ga/N共掺杂 InSb

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磷烯π型结构中等离激元诱导透明现象

红外与毫米波学报 2021年第4期40卷 561-568页

作者：许鼎炀韩利邢怀中褚君浩东华大学理学院上海201620

磷烯因其层数可调的带隙、高的载流子迁移率及面内各向异性等优点为构建基于二维材料的光电子器件提供了新的选择。用时域有限差分法数值模拟了磷烯π型级联和紧凑结构中的等离激元诱导透明现象,通过改变结构分布及磷烯的费米能级等参数... 详细信息

磷烯因其层数可调的带隙、高的载流子迁移率及面内各向异性等优点为构建基于二维材料的光电子器件提供了新的选择。用时域有限差分法数值模拟了磷烯π型级联和紧凑结构中的等离激元诱导透明现象,通过改变结构分布及磷烯的费米能级等参数,实现了中红外到远红外的宽范围可调谐等离激元诱导透明。其中,透明窗口数目、强度以及位置均实现了灵活调制。此外,研究了诱导透明窗口对偏振角敏感的特性。所得结果为开发基于磷烯等离激元的生物传感器、光电探测器及光开关等提供了参考。

关键词：红外物理等离激元诱导透明时域有限差分法磷烯表面等离激元

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磁场诱导的单离子各向异性反铁磁链的比热

物理学报 2005年第1期54卷 280-283页

作者：石玉邢怀中张怀武荆玉兰刘颖力电子科技大学微电子与固体电子学院成都610054 东华大学物理系上海200051

利用改进的Schwinger玻色子平均场理论 ,研究了横向外加磁场下自旋为 1的单粒子各向异性海森堡反铁磁链的热力学性质 .发现在外加磁场下预示这一体系中存在Luttinger液体相—完全极化相相变的比热奇性 ,并给出了相应的相图 .研究还发现 ... 详细信息

利用改进的Schwinger玻色子平均场理论 ,研究了横向外加磁场下自旋为 1的单粒子各向异性海森堡反铁磁链的热力学性质 .发现在外加磁场下预示这一体系中存在Luttinger液体相—完全极化相相变的比热奇性 ,并给出了相应的相图 .研究还发现 ,单粒子各向异性对比热的影响较小 ,这和纵向场的结果完全不同 .以上结果对整自旋的反铁磁链具有普适性。

关键词：反铁磁单粒子自旋玻色子平均场理论奇性比热磁链各向异性外加磁场

CO_2激光烧结合成负热膨胀材料Sc_2(MO_4)_3(M=W,Mo)及其拉曼光谱

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物理学报 2014年第24期63卷 376-385页

作者：梁源邢怀中晁明举梁二军东华大学理学院上海201620 郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室郑州450052

用CO2激光烧结合成了负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3.实验表明,激光合成负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3属于快速合成技术,合成一个样品的时间仅需几秒到十几秒,具有快速凝固的特征;X射线衍射和拉曼光谱分析表明,所合成的材料为... 详细信息

用CO2激光烧结合成了负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3.实验表明,激光合成负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3属于快速合成技术,合成一个样品的时间仅需几秒到十几秒,具有快速凝固的特征;X射线衍射和拉曼光谱分析表明,所合成的材料为正交相结构,且具有较高的纯度;变温拉曼光谱分析表明,所合成的材料在室温以上没有相变,但可能有微弱的吸水性;在对Sc2O3,Mo O3,WO3,Sc2(MoO4)3和Sc2(WO4)3拉曼光谱分析的基础上,给出了激光光子能量及原料和合成产物的声子能级图,分析了激光烧结合成的机理.激光光子能量转化为激发声子的能量是光热转化的主要通道,原料在熔池中反应并快速凝固形成最终产物.

关键词：负热膨胀材料合成激光烧结拉曼光谱

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缺陷对二维四方光子晶体透射光谱的影响

光谱实验室 2009年第6期26卷 1689-1692页

作者：孙家兆邢怀中东华大学应用物理系

利用转移矩阵法研究了二维四方光子晶体中缺陷对透射光谱的影响。结果表明缺陷对TE波的影响比对TM波的影响明显,缺陷层填充比对禁带宽度影响很大,TE波禁带在填充比r/a=0.33时最宽,第一禁带的最低频率随着填充比的增加向低频移动。

关键词：透射率光谱光子晶体光子禁带

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基于石墨烯-黑砷异质结构宽频段探测器

红外与毫米波学报 2021年第6期40卷 778-783页

作者：张力波张传胜王林邢怀中东华大学理学院上海201620 中国电子科技集团公司第五十研究所上海200331 中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室上海200083

利用定点转移技术,制备出二维层状材料石墨烯-黑砷范德华异质结构的光电探测器制备,实现了从可见光-红外-微波的宽频段探测。其中在可见红外光辐射下,黑砷中产生的光激发电子-空穴对被分离并注入石墨烯,显著降低了半导体黑砷和金电极之... 详细信息

利用定点转移技术,制备出二维层状材料石墨烯-黑砷范德华异质结构的光电探测器制备,实现了从可见光-红外-微波的宽频段探测。其中在可见红外光辐射下,黑砷中产生的光激发电子-空穴对被分离并注入石墨烯,显著降低了半导体黑砷和金电极之间的势垒,从而实现了有效的光电流提取;在微波频段下,由于两种材料塞贝克系数差异产生光热电效应而激发非平衡载流子,零偏下形成光电流。研究结果为二维层状材料的带隙工程应用于光子和光电子领域铺平了道路。

关键词：半导体技术二维层状材料光电探测范德华异质结