光纖和相位掩膜版距離對光譜圖有什么影響

老On2Glru6 2016-06-11 05:16:35 277 瀏覽

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Dr佻54k汗f犯6 2016-06-12 00:00:00

光纖光柵是一種通過一定方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調(diào)制而形成的衍射光柵，是一種無源濾波器件。由于光柵光纖具有體積小、熔接損耗小、全兼容于光纖、能埋入智能材料等優(yōu)點，并且其諧振波長對溫度、應變、折射率、濃度等外界環(huán)境的變化比較敏感，因此在光纖通信和傳感領域得到了廣泛的應用[1] 光纖光柵是利用光纖材料的光敏性，通過紫外光曝光的方法將入射光相干場圖樣寫入纖芯，在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化，從而形成性空間的相位光柵，其作用實質(zhì)上是在纖芯內(nèi)形成一個窄帶的（透射或反射）濾波器或反射鏡。當一束寬光譜光經(jīng)過光纖光柵時，滿足光纖光柵布拉格條件的波長將產(chǎn)生反射，其余的波長透過光纖光柵繼續(xù)傳輸。

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小型無掩膜光刻直寫系統(tǒng)（MicroWriter）

小型臺式無掩膜光刻直寫系統(tǒng)（MicroWriter ML3）是英國Durham Magneto Optics公司專為實驗室設計開發(fā)，為微流控、MEMS、半導體、自旋電子學等研究領域提供方便GX的微加工方案。傳統(tǒng)的光刻工藝中所使用的鉻玻璃掩膜板需要由專業(yè)供應商提供，但是在研發(fā)環(huán)境中，掩膜板的設計通常需要經(jīng)常改變。無掩膜光刻技術通過以軟件設計電子掩膜板的方法，克服了這一問題。與通過物理掩膜板進行光照的傳統(tǒng)工藝不同，激光直寫是通過電腦控制DMD微鏡矩陣開關，經(jīng)過光學系統(tǒng)調(diào)制，在光刻膠上直接曝光繪出所要的圖案。同時其還具備結構緊湊（70cm X 70cm X 70cm）、高直寫速度，高分辨率（XY：<1 um）的特點。采用集成化設計，全自動控制，可靠性高，操作簡便。

前沿進展

（一） SMALL: 高性能的具備實際應用前景的晶圓級MoS2晶體管

原子層級的過渡金屬二硫化物（TMD）被認為是下一代半導體器件的重要研究熱點。然而，目前絕大部分的器件都是基于層間剝離來獲取金屬硫化物層，這樣只能實現(xiàn)微米級的制備。在本文中，作者提出一種利用化學氣相沉積（CVD）制備多層MoS2薄層，進而改善所制備器件的相關性能。采用四探針法測量證明接觸電阻降低一個數(shù)量級。進一步，基于該法制備的連續(xù)大面積MoS2薄層，采用小型無掩膜光刻直寫系統(tǒng)（MicroWriter ML3）構筑了頂柵極場效應晶體管（FET）陣列。研究表明其閾值電壓和場效應遷移率均有明顯的提升，平均遷移率可以達到70 cm2V-1s-1，可與層間剝離法制備的MoS2 FETZ好結果相媲美。本工作創(chuàng)制了一種規(guī)?；苽涠STMD功能器件和集成電路應用的有效方法。

圖1. (a-e) 利用CVD法制備大面積多層MoS2的原理示意及形貌結果。(g, h, i, j) 單層MoS2邊界及多層MoS2片層島的AFM測試結果，拉曼譜及光致發(fā)光譜結果

圖2. 利用無掩膜激光直寫系統(tǒng)（MicroWriter）在MoS2薄層上制備多探針（二探針/四探針）測量系統(tǒng)，以及在不同條件下測量的接觸電阻和遷移率結果。證明所制多層MoS2的平均遷移率可以達到70 cm2V-1s-1

圖3. 利用無掩膜光刻直寫系統(tǒng)（MicroWriter）制備的大面積規(guī)模級MoS2 FET陣列，及其場效應遷移率和閾值電壓的分布性測量結果，證明該規(guī)模級MoS2 FET陣列具備優(yōu)異且穩(wěn)定的均一特性

（二） Adv. Funct. Mater.: 二維超薄非層狀Cr2S3納米片的氣相沉積制備與拉曼表征

二維磁性材料在自旋磁電子學領域展現(xiàn)出巨大的應用價值，但是大部分已報道的磁性材料都是具備范德瓦爾斯作用的層狀結構，這種結構可以通過簡單的剝離方法獲得。與之相反，非層狀超薄磁性材料制備工藝復雜且非常稀少，其中Cr2S3就是一種典型的反鐵磁性非層狀材料。在本文中，作者通過改進化學氣相沉積（CVD）方法，成功制備出超薄的非層狀Cr2S3納米片（厚度Z薄可達2.5 nm），并深入研究了材料的Raman振動模式及熱導性，同時利用無掩膜激光直寫系統(tǒng)（MicroWriter）在材料表面制備電極結構，測試一系列相關電學特性。

圖4. 超薄Cr2S3納米片的制備流程示意圖及其光學形貌和AFM表面形貌

圖5. (a) SiO2/Si基底表面的Cr2S3納米片的AFM表面形貌，(b) 利用MicroWriter在Cr2S3納米片上制備測量電極，測量材料隨溫度變化的I-V特性曲線，(c) 隨溫度變化的電導率測量結果及擬合曲線比較

（三） Adv. Optical Mater.: 通過對全無機三鹵鈣鈦礦納米晶的調(diào)控，制備出性能優(yōu)良、空氣穩(wěn)定及可調(diào)諧的單分子層MoS2基混合光探測器件

全無機三鹵鈣鈦礦納米晶在過去的數(shù)年間受到廣泛的關注，基于其優(yōu)異的光物理特性和環(huán)境穩(wěn)定性，該種新材料在混合光電器件研究領域備受關注。在本文中，作者制備出一種單層MoS2與三鹵鈣鈦礦納米晶結合的異質(zhì)結光電器件，通過調(diào)節(jié)鈣鈦礦膠體濃度和表面配體量，進而實現(xiàn)調(diào)控該異質(zhì)結器件的光電特性。在空氣環(huán)境中，該異質(zhì)結光電器件的光響應可達6.4×105 mA/W，同時表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和工作穩(wěn)定性。

圖6. CsPbBr3 PNC/monolayer MoS2異質(zhì)結光電器件的物理結構及工作機理示意

圖7. 不同溶液濃度的鈣鈦礦前驅(qū)體所制備得到的異質(zhì)結器件的光電特性比較

在該異質(zhì)結的制備過程中，首先需要在所制備的單層MoS2表面制備Cr/Au電極，利用小型無掩膜光刻直寫系統(tǒng)（MicroWriter），可以將所設計的電極圖案直接在MoS2層表面進行曝光，避免由與制備圖形掩膜版所帶來的時間及工藝成本，同時利用MicroWriter所特有的虛擬掩膜對準（Visual Mask Alignment, VMA）功能，可以在實際圖形曝光過程中，準確地找到MoS2目標位置，這樣極大地提高了實驗設計和實施的靈活性。

圖8. CsPbBr3 PNC/monolayer MoS2異質(zhì)結光電器件的制備流程，紅色框所示為利用無掩膜激光直寫系統(tǒng)（MicroWriter）所制備電極結構示意

圖9. （左）利用MicroWriter制備的MoS2基器件的I-V特性曲線，其中所示單層MoS2形貌及表面電極；（右）MicroWriter虛擬掩膜功能（VMA）結果示意

文獻匯總

2019年：

[1] Leonardi F, Zhang Q, Kim Y H, et al. Solution-sheared thin films of a donor-acceptor random copolymer/polystyrene blend as active material in field-effect transistors[J]. Materials Science in Semiconductor Processing, 2019, 93: 105-110.

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2019-10-18 10:47:51 644 0

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相位測試儀有什么作用

本文聚焦相位測試儀的作用與應用。核心在于揭示電信號在時間上的相位關系與動態(tài)特性。通過對輸入信號的幅值、頻率和相位差的精確測量，儀器幫助工程師判斷電路的同步性、驅(qū)動與響應的匹配，以及功率因數(shù)與波形質(zhì)量。理解其工作原理與常見場景，有助于提升設計和測試的效率。

工作原理簡述：相位測試儀通常具備雙通道輸入，能同時采集同一信號源在不同點的波形。通過觸發(fā)同步、時間基準和相位角計算，給出相位差、幅值與頻譜，并能繪制波形與輸出報表。高級型號還支持動態(tài)相位追蹤與諧波分析。

應用領域與作用：在電力系統(tǒng)用于驗證無功分布、相序與穩(wěn)定性；在電子設計中用于校核放大器、濾波器與驅(qū)動電路的相位響應；在通信與自動化領域幫助實現(xiàn)時鐘同步與時序分析；在故障診斷與馬達控制也廣泛使用。

選型與使用要點：選帶寬、采樣率、通道數(shù)、輸入阻抗與隔離等級、相位精度、噪聲底及觸發(fā)模式。關注數(shù)據(jù)導出與分析軟件兼容性。使用時先進行參考校準，設定觸發(fā)、時基與單位，確保探頭連接牢靠，并進行多點對比以獲得穩(wěn)定的相位差與幅值。

維護與注意事項：日常維護包括探頭清潔、端口檢查、定期校準與自檢，避免高溫、潮濕和強磁干擾。存放要干燥，防止跌落與過載。檢查安全等級與隔離要求，確保人員與設備安全。對復雜系統(tǒng)，建議使用屏蔽與合適布線以提升測量穩(wěn)定性。

結語：相位測試儀是現(xiàn)代電氣測試與控制系統(tǒng)的重要工具，提供的相位、幅值與時序信息是設計與運維的基礎。通過合適的選型、規(guī)范使用與持續(xù)維護，可確保測量結論的可靠性與可追溯性。

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