0%。但由于帶隙寬度的限制，硅APD對波長1微米以上的光沒有響應(yīng)。在近紅外光波段（1100~1650nm），目前性能很好的是基于銦鎵砷（）APD的單光子探測器，其量子效率在1.55μm波長處能達約25%，暗計數(shù)約10^3cps左右。總體而言，不論光電倍增管還是基于APD的單光子探測器，其量子效率、暗計數(shù)等性能遠不能滿足量子信息計數(shù)發(fā)展的需要，特別是針對所謂的線性量子計算，對單光子探測器性能要求更高。即使在傳統(tǒng)的光纖通信和熒光光譜領(lǐng)域的應(yīng)用，對單光子探測器的性能提高也非常迫切。可是傳統(tǒng)的單光子探測器的性能已基本達到極限，很難再有本質(zhì)的提高。2001年，俄羅斯Scontel公司基于超導(dǎo)納米線技術(shù)研 ...

構(gòu)建光子晶體帶隙材料、制作生物或納米尺度的電子元件以及在電極上沉積不同的材料以便測量他們的電學(xué)特性。2007 年，美國的科學(xué)家利用紅外光形成的光鑷在硅片上控制微粒的運動，他們通過選擇合適厚度和摻雜濃度的硅片，使之透過紅外光進而能夠被CCD探測。這項技術(shù)突破了傳統(tǒng)的在液相中捕獲粒子的瓶頸。若將全息光鑷技術(shù)與之結(jié)合，則可以在特定的固體表面組裝一些有意義的結(jié)構(gòu)。特別要指出的是，在全息光鑷發(fā)明之前，光鑷技術(shù)主要側(cè)重在單粒子的基礎(chǔ)研究方面，全息光鑷在對多粒子操控方面的優(yōu)勢，為光鑷技術(shù)走向?qū)嵱没⒁?guī)模工業(yè)生產(chǎn)打開了新局面。產(chǎn)品舉例目前市面上商用光鑷系統(tǒng)大多采用聲光偏轉(zhuǎn)器（AOD），Meadowlark（B ...

晶體中的光子帶隙。早在1987年，多倫多大學(xué)的Sajeev John和貝爾通信實驗室的Eli Yablono-vitch就預(yù)言了光子帶隙，光子帶隙成為20世紀90年代初期光子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點。他們的研究設(shè)想是通過建立合適的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，從而有選擇性地阻止部分具有特定能級（相對光子帶隙而言是指波長）的光子傳輸，而讓其他波長的光子自由通過。此外，波導(dǎo)周期性折射率的微小變化會在光子帶隙中引入新的能級，猶如在傳統(tǒng)半導(dǎo)體的帶隙中產(chǎn)生新的能級。然而，此時建立這種合適的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)已被證明是相當(dāng)困難的，直到1991年，Yablono-vitch等通過在一塊折射率為3.6的材料中鉆出多個直徑為1mm的小孔，實現(xiàn)了世界 ...

收系數(shù)、直接帶隙（1.52V）[2]和無毒性使其成為薄膜和量子點敏化太陽能電池的理想候選者。但是，似乎CIS太陽能電池的量子效率提升達到了瓶頸。為了不斷改進下一代CIS電池并打破這一限制，必須要清楚的理解制造工藝對太陽能電池性能的影響。 考慮到這一點，IRDEP（法國光伏能源研究院）的研究人員利用光致發(fā)光（PL）成像對多晶CuInS2太陽能電池進行了表征。高光譜顯微成像平臺（IMA Photon）可提供2nm的光譜分辨率和優(yōu)于2μm的空間分辨率。該設(shè)備采用532nm的激發(fā)光在顯微鏡整視場下均勻的激發(fā)。如圖 1為 圖 2中選擇的不同研究區(qū)域的PL光譜。 圖 2 顯示的是整個器件的PL成像圖譜[3 ...

吸光度和直接帶隙。目前一些科研小組已經(jīng)將典型多晶CIGS設(shè)備量子效率超過20%，并且有較好的重復(fù)性。但是這種效率依舊低于Shockley-Queisser的理論計算值。這在一定程度上歸因于由于多晶性質(zhì)引起的太陽能電池的不均一性，這也使材料性能和整體性能的關(guān)系模糊。為了量化形態(tài)對太陽能電池量子效率的影響，研究不同性質(zhì)在空間上的變化將變的至關(guān)重要。 考慮到這一點，IRDEP（法國光伏能源研究院）的研究人員對CIGS微型太陽能電池（直徑為35μm）進行了光致發(fā)光PL和電致發(fā)光EL光譜成像進行了探究[1]。實驗采用了高光譜成像設(shè)備（IMATM），該設(shè)備擁有2nm的光譜分辨率和亞微米的空間分辨率。電致 ...

由于本征硅的帶隙約為1.12 eV，可以計算出晶體硅太陽能電池的帶間直接輻射復(fù)合的 EL光譜的峰值應(yīng)該在1 150 nm 附近，屬于近紅外波段。這些電致熒光很微弱，只有在不受外光（即太陽光、可見光、紅外線、紫外線等）干擾下才能被CCD相機捕捉到，這就要求整個組件發(fā)光只有在暗箱狀態(tài)下才能被相機捕捉才能到，因而，整個EL測試過程是在一個不會被外光干擾的暗箱中進行的，只有這樣才可以準確地判別電池片或組件是否存在缺陷，否則將會對產(chǎn)品的性能產(chǎn)生重大影響。但是EL檢測面臨的兩個主要問題是：（1）太陽能電池發(fā)射出的電致熒光通常很弱；（2）市面上絕大多數(shù)的CCD相機在近紅外波段的靈敏度不高（近紅外探測到100 ...

PD）由納米帶隙形式的超薄超導(dǎo)膜組成。為了更高效的探測單光子，該帶隙通常被做成曲線型。為了可以產(chǎn)生電脈沖，在超導(dǎo)帶加DC電流偏置，形成超導(dǎo)臨界態(tài)。當(dāng)窄帶隙吸收光子后，形成具有非平衡濃度的準粒子區(qū)域。 此時，電流密度超過臨界水平，并在納米帶上形成電阻區(qū)域。該電阻區(qū)域是由于單光子在該位置打破了該點超導(dǎo)態(tài)，形成一個熱點，熱點在此處表現(xiàn)出電阻態(tài)，該電阻的形成，以至于在超導(dǎo)帶兩側(cè)形成了可測量的電壓勢壘，此時便可以對外表現(xiàn)出脈沖信號；在熱點處，由于超導(dǎo)狀態(tài)被打破，此處的能量會通過一系列的弛豫過程向材料的襯底走，進而再次達到平衡狀態(tài)；熱點形成到消失產(chǎn)生的電壓脈沖表示檢測到光子NbN超導(dǎo)檢測器具有極低的時序抖 ...

光電參數(shù)（如帶隙和擴散長度）的標準偏差大，不穩(wěn)定，這個因素可能會影響電池的整體參數(shù)，例如效率，開路電壓和短路電流。為了更好地了解光伏電池的工作機制，需要在微米尺度下研究其性質(zhì)。Photon公司與法國光伏能源研究所合作開發(fā)了用于光伏應(yīng)用的高光譜成像儀，使用體布拉格光柵檢測電池的整個表面，激發(fā)強度約為100個太陽輻射，光譜分辨率為2nm.研究的樣品是CIGS基的微型太陽能電池，這些電池為圓形，直徑范圍為20um至150um。如上圖，利用高光譜設(shè)備探究了CIGS太陽能電池的PL成像圖，采集時間45min,并通過定量校準，結(jié)合廣義普朗克定律獲得了準費米能級分裂△μeff。為了說明橫向載流子傳輸?shù)挠绊懀? ...

1是一維光子帶隙光纖，即在空氣孔邊緣附件構(gòu)造周期的輻射狀折射率改變。圖1、一維光子帶隙光纖二維光子帶隙光纖由P.Russell首次制備而成，如圖2所示，這種光纖具有比固態(tài)纖芯光纖更加低的傳輸損耗。圖2、二維光子帶隙光纖二、空心光纖的傳輸原理包層中含有空氣孔的周期性二維陣列的實芯光子晶體光纖的導(dǎo)波機制，通常被認為是傳統(tǒng)的全內(nèi)反射（Total Internal Reflection-TIR）。在所謂的光子帶隙光纖（Photonic-Bandgap Fiber）中，空氣孔的周期特性至關(guān)重要，因為它通過包層內(nèi)折射率的周期變化將光模限制在纖芯內(nèi)。對于空心光子晶體光纖，充滿空氣的芯的折射率小于包層材料，空 ...

和無電場時的帶隙能量，發(fā)現(xiàn)交流感應(yīng)的帶隙能量小于直流電場感應(yīng)的帶隙能量。圖1（a）KTN樣品顯微圖像、透射光譜和拉曼光譜同時測量和分析的實驗系統(tǒng)示意圖。THL:鹵鎢燈；CCD:電荷耦合器件；BS:分束器；OL:物鏡；IRT:紅外線溫度計；M:鏡子；S:光譜儀；LS:激光源；NF:陷波濾波器；VS:電壓源。插圖顯示了樣品隨溫度變化的介電常數(shù)。如上圖為劉洪亮老師課題組搭建的系統(tǒng)光路實驗圖。來自鹵鎢燈(THL)的一束白光被分束器(BS1)反射，然后通過另一個分束器(BS2)和物鏡(OL)照射到KTN樣品。透射光由分光計收集，以測量樣品的透光率光譜。同時，樣品的照明區(qū)域由OL成像到一個CCD相機上。對 ...