硅基芯片能量效率的分析与优化OA
为解决小像素尺寸硅基芯片能量效率低、标量衍射理论计算精度不足的问题,本文围绕硅基芯片能量效率开展精确计算与优化研究。分别采用标量衍射理论与时域有限差分(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)方法对硅基芯片的能量效率展开计算,并搭建532 nm激光测试系统进行实验验证。选用TiO_(2)/SiO_(2)材料设计λ/4型多层介质高反膜,通过FDTD仿真分析了膜系周期数、工作波长对能量效率优化规律的影响。研究结果表明,对于当前常见像素尺寸(像素周期2~8μm)的硅基芯片,采用FDTD方法计算得到的能量效率与实验结果的绝对误差小于1%;镀多层介质膜可以有效提升芯片能量效率,当反射膜周期单元数达到5时,各像素尺寸芯片在450~625 nm波长范围内能量效率均达95%以上。
薛博森;查正桃;穆全全;王启东;彭增辉
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京100049 光学系统先进制造全国重点实验室,吉林长春130033中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 中国科学院大学材料科学与光电工程中心,北京100049 光学系统先进制造全国重点实验室,吉林长春130033中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 光学系统先进制造全国重点实验室,吉林长春130033中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 光学系统先进制造全国重点实验室,吉林长春130033中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130033 光学系统先进制造全国重点实验室,吉林长春130033
数理科学
硅基芯片衍射效率能量效率时域有限差分方法多层介质高反膜
《液晶与显示》 2026 (6)
P.783-792,10
国家重点研发计划(No.2025YFH0100600)。
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