缺陷态对氮化硅薄膜非线性光学性质的影响

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11404195
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    30.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A2203.光场调控与非线性光学
  • 结题年份:
    2017
  • 批准年份:
    2014
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Silicon nitride (SiN) is an important complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS)-compatible material. The research on the optical nonlinearity in SiN has great importance for photonic chip-scale integration. Currently, the mechanism of optical nonlinearity due to the defect in SiN film is not clear. The project will systemically study the effects of various defects on second- and third-harmonic generation, and third-order nonlinear refraction in SiN film. we will conduct the research by (1) experimentally modulating and characterizing the type and concentration of the defects in SiN film, measuring the nonlinear response, and finally building the relation between the parameters of defect and the nonlinear optical susceptibility; (2) theoretically simulating the atomic bonding structure of SiN film based on the experimental characterization using molecular dynamics, and calculating the second- and third-order optical susceptibility by time-dependent density-function theory. The aim of the project is to demonstrate the contributions from various defects and the interaction between them to nonlinear response, and to fully understand the mechanism of defects-dependent optical nonlinearity in SiN film. The research will theoretically and technically pave the way for the fabrication of SiN film with optimum optical nonlinearity.
氮化硅是一种重要的CMOS工艺兼容材料,其非线性光学性质研究对于芯片级集成的光子器件应用具有重要意义。目前,对于氮化硅薄膜中与缺陷态相关的非线性光学响应的机理尚不明确。本项目将系统研究氮化硅薄膜中不同缺陷态对二次、三次谐波产生及三阶非线性折射的影响。拟进行(1)实验上,调控并表征氮化硅薄膜中缺陷态的存在形式及含量,测量非线性光学响应,建立不同缺陷态参量与非线性光学极化率的关联;(2)理论上,以实验表征参数为基础,采用分子动力学方法模拟薄膜中的原子成键结构,并利用含时密度泛函理论计算薄膜二阶、三阶非线性光学极化率。本项目旨在阐明氮化硅薄膜中缺陷态对非线性响应的贡献及相互影响,全面揭示氮化硅薄膜中与缺陷态相关的非线性光学响应机制,为制备具有最优非线性光学性质的氮化硅薄膜打下理论和技术基础。

结项摘要

氮化硅薄膜做为CMOS工艺兼容材料,由于其在芯片上可集成光电子学器件的潜在应用,其非线性光学性质研究是近几年来的研究热点。研究非原子配比及结晶结构等缺陷态对氮化硅薄膜非线性光学性质的影响具有重要学术价值和应用意义。实验上,制备了不同组分和结构的氮化硅薄膜,并测量了SiN薄膜的二次谐波产生、三次谐波产生以及三阶非线性折射率和吸收等非线性光学性质。确定了氮化硅薄膜二次谐波产生的最优原子比及对应的二阶非线性极化率。确定了三次谐波产生响应与硅原子含量的正相关性,得到最大三阶非线性极化率。测量了不同氛围下退火的氮化硅薄膜的三阶非线性折射率与吸收系数,获得了了氧气及氩气对氮化硅成分和结构改变对三阶非线性折射率和吸收的影响数据。理论上,尝试了从原子键合角度对非线性光学性质的影响。利用时域有限差分方法计算了硅团簇或颗粒周围局域光场分布,得到了电场增强效应,分析了其对非线性光学性质的影响。本项目所取得的成果,对于理解SiN薄膜非线性响应的机理,并探索制备具有最优成份结构的SiN薄膜用于未来非线性光子学器件具有重要的科学意义。

项目成果

期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
5. Third-harmonic generation from gold nanowires of rough surface considering classical nonlocal effect
5. 考虑经典非局部效应的粗糙表面金纳米线的三次谐波产生
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Tingyin Ning;Shoubao Gao;Yanyan Huo;Shouzhen Jiang;Cheng Yang;Jian Li;Yuefeng Zhao;Baoyuan Man
  • 通讯作者:
    Baoyuan Man
Effect of structure on nonlinear optical properties in CaCu3Ti4O12 films
CaCu3Ti4O12 薄膜结构对非线性光学性质的影响
  • DOI:
    10.1063/1.4937580
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
    Journal of Applied Physics
  • 影响因子:
    3.2
  • 作者:
    Tingyin Ning;yueliang Zhou
  • 通讯作者:
    yueliang Zhou
Graphene oxide-Ag nanoparticles-pyramidal silicon hybrid system for homogeneous, long-term stable and sensitive SERS activity
氧化石墨烯-银纳米颗粒-金字塔硅杂化系统可实现均匀、长期稳定和灵敏的SERS活性
  • DOI:
    10.1016/j.apsusc.2016.11.098
  • 发表时间:
    2017-02-28
  • 期刊:
    APPLIED SURFACE SCIENCE
  • 影响因子:
    6.7
  • 作者:
    Guo, Jia;Xu, Shicai;Ning, Tingyin
  • 通讯作者:
    Ning, Tingyin
A low lasing threshold and widely tunable spaser based on two dark surface plasmons.
基于两个暗表面等离子体激元的低激光阈值和广泛可调的SPASER
  • DOI:
    10.1038/s41598-017-12463-8
  • 发表时间:
    2017-10-19
  • 期刊:
    Scientific reports
  • 影响因子:
    4.6
  • 作者:
    Huo Y;Jia T;Ning T;Tan C;Jiang S;Yang C;Jiao Y;Man B
  • 通讯作者:
    Man B
Theoretical design of a surface plasmon resonance sensor with high sensitivity and high resolution based on graphene-WS2 hybrid nanostructures and Au-Ag bimetallic film
基于石墨烯-WS2杂化纳米结构和Au-Ag双金属薄膜的高灵敏度高分辨率表面等离子体共振传感器的理论设计
  • DOI:
    10.1039/c7ra08380g
  • 发表时间:
    2017-01-01
  • 期刊:
    RSC ADVANCES
  • 影响因子:
    3.9
  • 作者:
    Wang, Minghong;Huo, Yanyan;Man, Baoyuan
  • 通讯作者:
    Man, Baoyuan

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

宁廷银的其他基金

强耦合金属纳米结构体系的非线性光学性质研究
  • 批准号:
    12174228
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    62 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码