| 摘要 | 第5-6页 |
| abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 光电探测器及其应用概况 | 第12-13页 |
| 1.2.1 分类及特点 | 第12页 |
| 1.2.2 挑战与机遇 | 第12-13页 |
| 1.3 黑硅材料及其器件化应用 | 第13-15页 |
| 1.3.1 黑硅与微结构硅 | 第13-14页 |
| 1.3.2 黑硅材料的应用 | 第14-15页 |
| 1.4 研究内容和技术路线 | 第15-17页 |
| 1.4.1 研究内容 | 第15-16页 |
| 1.4.2 技术路线 | 第16-17页 |
| 第二章 Si-PIN四象限探测器结构设计 | 第17-30页 |
| 2.1 器件工作原理 | 第17-22页 |
| 2.1.1 光学吸收 | 第17页 |
| 2.1.2 PN结 | 第17-19页 |
| 2.1.3 工作原理 | 第19-22页 |
| 2.2 性能参数 | 第22-25页 |
| 2.2.1 响应度 | 第23页 |
| 2.2.2 响应时间及串扰 | 第23-24页 |
| 2.2.3 响应非均匀性 | 第24页 |
| 2.2.4 灵敏度及暗电流 | 第24-25页 |
| 2.3 器件结构设计 | 第25-29页 |
| 2.3.1 PIN各层设计 | 第25-27页 |
| 2.3.2 隔离槽的设计 | 第27-29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-30页 |
| 第三章 飞秒激光烧蚀黑硅材料制备及性能研究 | 第30-39页 |
| 3.1 引言 | 第30页 |
| 3.2 材料制备 | 第30-32页 |
| 3.2.1 材料制备 | 第30-31页 |
| 3.2.2 黑硅材料性能表征方法 | 第31-32页 |
| 3.3 性能研究 | 第32-37页 |
| 3.3.1 激光功率的影响 | 第32-33页 |
| 3.3.2 激光扫描速度的影响 | 第33-35页 |
| 3.3.3 气体氛围的影响 | 第35-37页 |
| 3.4 黑硅S元素验证检测 | 第37-38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 MEMS微结构硅制备及性能研究 | 第39-53页 |
| 4.1 微结构硅光学仿真研究 | 第39-44页 |
| 4.1.1 Lumerical FDTD软件介绍 | 第39页 |
| 4.1.2 微结构仿真 | 第39-44页 |
| 4.2 MEMS微结构的制备 | 第44-49页 |
| 4.2.1 掩模板设计 | 第44-45页 |
| 4.2.2 图形化及刻蚀工艺 | 第45-49页 |
| 4.3 基于MEMS微结构硅的元素掺杂效应研究 | 第49-52页 |
| 4.3.1 S元素二次离子注入 | 第49-50页 |
| 4.3.2 光谱吸收特性 | 第50-52页 |
| 4.4 本章小结 | 第52-53页 |
| 第五章 基于黑硅材料的Si-PIN四象限探测器研究 | 第53-75页 |
| 5.1 引言 | 第53页 |
| 5.2 Si-PIN四象限探测器仿真研究 | 第53-59页 |
| 5.2.1 Lumerical DEVICE软件介绍 | 第53页 |
| 5.2.2 基本结构 | 第53-55页 |
| 5.2.3 伏安特性、暗电流 | 第55-56页 |
| 5.2.4 光谱响应、串扰 | 第56-59页 |
| 5.2.5 响应时间 | 第59页 |
| 5.3 基于黑硅Si-PIN四象限探测器仿真研究 | 第59-66页 |
| 5.3.1 黑硅的等效折射率和吸收系数 | 第59-61页 |
| 5.3.2 基本结构 | 第61页 |
| 5.3.3 伏安特性、暗电流 | 第61-63页 |
| 5.3.4 光谱响应、串扰 | 第63-64页 |
| 5.3.5 响应时间 | 第64-66页 |
| 5.4 原理性黑硅PIN四象限探测器试制 | 第66-74页 |
| 5.4.1 引言 | 第66-68页 |
| 5.4.2 基于飞秒黑硅 | 第68-70页 |
| 5.4.3 基于MEMS微结构黑硅 | 第70-71页 |
| 5.4.4 器件功能测试方法介绍 | 第71-74页 |
| 5.5 本章小结 | 第74-75页 |
| 第六章 总结与展望 | 第75-77页 |
| 6.1 总结 | 第75-76页 |
| 6.2 展望 | 第76-77页 |
| 致谢 | 第77-78页 |
| 参考文献 | 第78-82页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第82-83页 |