登录
 机构网站
  1. 首页
  2. 情报产品
  3. 快讯详情

《同时发射检测》

  • 来源专题：集成电路
  • 编译者： Lightfeng
  • 发布时间：2020-10-24

  • 中国和日本的研究人员一直在探索多量子阱（MQW）III氮化物二极管阵列的同时发射检测能力。研究团队希望可以用这种多功能设备，开发用于物联网（IoT）部署的先进整体式III族氮化物信息系统。

    III族氮化物二极管具有发射和检测光的能力。研究人员成功地组合了这些功能，同时执行了这些功能。

    MQW二极管阵列是在蓝宝石材料上使用2英寸直径的III型氮化物制造的。使用感应耦合等离子体反应离子蚀刻将n-GaN接触层暴露到750nm的深度。通过蒸发技术将氧化铟锡透明导体材料施加到p-GaN接触层上，然后进行退火。剥离工艺用于沉积和构图用于n电极和p电极的铬/铂/金金属。

    4x4阵列中的设备通过填充有二氧化硅绝缘层的沟槽，结合垫和金属线由钛/铂/金形成。各个MQW二极管的尺寸为1mmx1mm。

    442nm波长的电致发光峰与光响应光谱的尾部有36nm的重叠。两个阵列元素之间的通信通过伪随机二进制序列（PRBS）调制达到了每秒2k位的速率。二进制脉冲调制的峰谷电压差为1.6V。检测到的信号约为1.5mV高。

    研究人员实现了自动光亮度控制设置，其中405nm激光指示器可以发出编码的脉冲序列，该脉冲序列将被阵列检测到，然后由控制电路进行解释，以考虑环境光条件将光输出调整到所需的水平通过反馈。

    该团队正在开发电路，以有效提取光电流，同时这些器件也同时作为LED工作。同时照明成像系统具有三种操作模式：照明、成像和同时照明成像。这意味着micro-LED屏幕可以同时显示图像。环境光条件的变化会在芯片内部产生光电流，从而允许反馈信号来控制操作。

123浏览量
原文链接
相关报告

  • 《新型太赫兹辐射发射器将用于食品药品安全检测》
    • 来源专题：农业科技前沿与政策咨询快报
    • 编译者：李晓曼
    • 发布时间：2017-11-28
    • 食品安全问题日益倍受关注，而常规的分析技术往往具有费事、繁琐、污染环境等缺点，因此用于食品安全检测的新型技术无疑成为了当前人们研究的热点。相关研究发现太赫兹辐射对人体完全无害，可穿透纺织品和塑料，能够被很多药品吸收，对分析有机材料也很有帮助。为此，柏林马克斯普朗克学会佛利玆·哈伯研究所（Fritz Haber Institute of the Max Planck Society）的科学家与国内外合作伙伴合作，研制出一种新型的太赫兹辐射发射器。有了此发射器，使用有效、优价的工具检测食品和药品安全将很快成为现实。 此新型发射器能产生从1—30太赫兹所有波频的太赫兹辐射。辐射源的能源来自一个袖珍飞秒激光发射器，每秒发射8000万束超短激光，类似于太阳能电池的辐射发射器。它比之前的辐射源更加节能，便于操作且制造成本更低，是第一个能以相对较低的价格生产整个宽频太赫兹辐射源的工具。由于宽频太赫兹辐射能够覆盖大量物质，其分析结果更有意义，因此该工具对食品药品的检查极为有益。 实验结果表明，新型发射器的效果非常好，因为发射器不仅使用电流的电荷，还利用了电子自旋。电子自旋是电子的磁特性，有两个不同的方向，它使电流在磁性金属和无磁性金属中有不一样的表现。 新型太赫兹辐射发射器使得获取用于食品和药品安全检测的太赫兹辐射源将不再困难，预计它将很快在食品医药业得到广泛运用。 （编译 李晓曼）
    172浏览量
    原文链接

  • 《美国天体物理联合实验室（JILA）的科研团队研发的新型传感器可以检测任何气体中的具体成份》
    • 编译者：张宇
    • 发布时间：2025-04-29
    • 专业的品酒师通过闻一闻葡萄酒，就能告诉你，你葡萄酒中的具体成份到底是黑皮诺还是赤霞珠。 近日，科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院（NIST）的联合研究机构（JILA）的科学家也实现了类似成份辨别的壮举，只是他们研发的新型传感器对气体成份的辨别能力要强得多。 该团队开发了一种新型激光装置，能够检测任何气体样本并识别其中的大量分子种类。其灵敏度足以检测到低至万亿分之一浓度的分子。此外，该装置的设计足够简单，研究人员可以在多种环境中快速且低成本地使用该方法，从诊断人类患者的疾病到追踪工厂的温室气体排放。 JILA的研究团队已于2025年2月19日将这种新型传感器的详细信息发表在《Nature》期刊上中。 “即使在今天，我仍然觉得难以置信，最强大的传感工具竟然可以用如此简单的方式构建，仅使用成熟的技术组件，但通过利用的巧妙算法赋予它们更强大的功能，”该研究的主要作者、JILA博士生梁启忠说。 为了展示该工具的能力，Liang和他的同事们深入探讨了医学中的一个重要问题：你呼出的空气中有什么？ 研究人员分析了真实人类受试者的呼吸样本，并展示了他们可以识别人们口腔中细菌的种类。该技术有朝一日或许可以帮助医生诊断肺癌、糖尿病、慢性阻塞性肺病（COPD）等更多疾病。 该研究的资深作者、物理学家Jun Ye 表示，这项新研究是在科罗拉多大学博尔德分校和美国国家标准与技术研究院近三十年的量子物理研究基础上进行的，尤其是围绕一种被称为频率梳激光器的专用设备展开的研究。 “频率梳激光器最初是为光学原子钟发明的，但很早以前，我们就发现了它在分子传感方面的强大应用潜力，”JILA 和 NIST 的研究员、科罗拉多大学博尔德分校物理学副教授叶军说。“尽管如此，我们还是花了 20 年时间才使这项技术成熟起来，最终使分子传感具有普遍适用性。” 要理解该团队的技术是如何运作的并不难，事实上所有气体，包括从纯二氧化碳到你吃大蒜后呼出的难闻气体，都带有各种特殊的“指纹信息”。 如果使用跨越多个“光学频率”或颜色的激光器探测这些气体，则气体样品中的分子将以不同的频率吸收这些光。这几乎就像一个窃贼在犯罪现场留下指纹。例如，在之前的一项研究中，Liang和他的同事使用这种激光吸收检测原理来筛选人类呼出的气体样本中是否存在SARS-CoV-2感染的迹象。 频率梳非常适合这种技术，因为与传统激光器不同，它们会同时发射数千到数百万种颜色的光脉冲。（JILA的Jan Hall开创了这些激光器，并因其工作于2005年获得诺贝尔物理学奖）。 但要检测低浓度的分子，这些激光必须穿过数英里或更远距离的气体样本，以便分子能够吸收足够的光。 为了使这种技术具有实用性，科学家们必须在尺寸仅为数英尺的气体容器内实现这样的距离。 “我们用一对高反射率镜子包围气体样品，形成一个'光学腔'，” Liang说。“梳状光现在可以在这些镜子之间反射数千次，从而有效地增加其与分子的吸收路径长度。” 或许这就是目标。在实践中，光学腔很难操作，如果激光与腔体的谐振模式不匹配，激光束就会被弹出。因此，科学家们以前只能在一次性测试中使用窄范围的频率梳光，并且只能检测到窄范围的分子。 在这项新研究中，Liang和他的同事们克服了这一长期存在的挑战。他们提出了一种新技术，并将其命名为调制环形衰减频率梳干涉测量法（Modulated Ringdown Comb Interferometry，简称MRCI，读音为“mercy”）。该团队并没有保持其光学腔的稳定，而是定期改变其大小。反过来，这种晃动使腔体能够接受更宽范围的光谱。然后，该团队利用巧妙的算法成功破解出从腔体中出现的复杂激光强度模型，以确定样品的化学成分。 “我们现在可以使用反射率更高的镜子，并引入光谱覆盖范围更广的频率梳光，”Liang说。“但这仅仅是个开始。使用MRCI我们将可以实现更好的传感性能。 该团队现在正在将其新的气体嗅探器用于人类呼出的气体样本的检测。 “人类呼出的气体样本是最具挑战性的气体样本之一，但确定其分子组成对于其在医学诊断方面的巨大潜力至关重要，”该研究的合著者、叶军实验室的博士生Apoorva Bisht说。 Bisht、Liang和叶军现在正在与科罗拉多大学安舒茨医学园区和科罗拉多儿童医院的研究人员合作，使用MRCI分析一系列呼出气体样本。他们正在研究MRCI是否可以区分出肺炎儿童和哮喘儿童呼出气体样本的不同。同时，该团队还在分析肺癌患者在肿瘤切除手术前后的呼出气体样本的区别，并正在探索该技术是否可以用于慢性阻塞性肺病（COPD）患者的早期诊断。 “在现实世界真实的受试者案例中验证我们的方法将具有极其重要的意义，”叶军说。“通过与科罗拉多大学安舒茨分校的医学同行密切合作，我们致力于充分发挥这项技术在医学诊断方面的全部潜力。”
    9浏览量
    原文链接