绝缘体上的锗光子晶体激光研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    61107031
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    28.0万
  • 负责人：
    武爱民
  • 依托单位：
    中国科学院上海微系统与信息技术研究所
  • 学科分类：
    F0502.光子与光电子器件
  • 结题年份：
    2014
  • 批准年份：
    2011
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2012-01-01 至2014-12-31

项目摘要

硅基光电集成芯片技术近年来得到了前所未有的突破，2010年底IBM发布了除光源之外的硅基光电集成，硅基片上光源成为最后未攻克的难关。最新研究表明锗能通过引入张应变实现间接带隙向直接带隙的转变，而且锗是集成电路兼容的材料，因此该研究被认为是最可能实现硅基片上光源的方案之一，然而目前锗激光还远达不到实用需求，性能亟待提高。本项目创新的提出在绝缘体上的锗（GeOI）衬底上制备悬臂梁和悬浮膜等微机械结构，利用外力控制锗薄层中轴向张应变大小从而引起锗的直接带隙转变，进一步在锗梁或膜上设计加工高Q值二维光子晶体微腔，利用强限制光子晶体微腔的Purcell效应大幅度提高锗光源在通信波段的光增益，并研究外力调节应变对发光波长的调谐作用，实现CMOS兼容的光致发光的片上光源。通过本项目的研究将丰富GeOI材料在光子学的应用，为实现硅基平台的片上光源提供新的思路和实验依据。

结项摘要

硅基光电集成芯片技术近年来得到了前所未有的发展，片上光源成为最后的难题。最新研究表明锗能通过引入张应变实现间接带隙向直接带隙的转变，而且锗是集成电路兼容的材料，因此该研究被认为是最可能实现硅基片上光源的方案之一。本项目在绝缘体上的锗材料上分别研究张应变和n型高掺杂对于锗发光的增强作用，进一步在掺杂的衬底上进行光子晶体和光子晶体微腔的设计和加工，通过研究能带结构和微腔模式分析，提高了锗微纳结构的发光性能，并且通过在不同位置的发光采样实现了对发光波长的调谐作用。本项目完成了光致发光的GeOI片上光源原型器件，既开发了锗材料的纳米加工方法，又掌握了锗材料实现直接发光的机理方法，为实现硅基平台的片上光源提供新的思路和实验依据。项目执行期间发表标注本项目资助的SCI论文11篇，国际会议口头报告或海报4篇，申请专利5项，培养研究生3名。

项目成果

期刊论文数量（0）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）

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其他文献

Diamond-like carbon thin films
类金刚石碳薄膜
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    武爱民;孙剑;应质峰等
  • 通讯作者：
    应质峰等
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    孙剑;武爱民;吴嘉达*等
  • 通讯作者：
    吴嘉达*等
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使用 ECR 等离子体辅助脉冲激光沉积从 GaAs 靶材低温合成氮化镓薄膜
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    J. Vac. Sci. Technol. A
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    孙剑;武爱民;许宁等
  • 通讯作者：
    许宁等

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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