基于Si衬底GaN基多量子阱的多功能μ-LED阵列研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    61904086
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    23.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    F0403.半导体光电子器件与集成
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

As a source of information, the μ-LED array used for visible light communication has been a research spotlight. But there is few research on optical signal transmission under high power output and light detection for imaging sensing. This project is aimed at the abilities of electro-optical and optical-electro conversion for GaN-based multiple quantum wells on Silicon Substrate. Using a combination of theoretical simulation and experimental methods, the multi-functional μ-LED array integrated data transmission and imaging sensing is fully investigated. The research contents include: 1. High speed data transmission with high output power. Using back thinning technology, the lateral light transmission in membrane is suppressed that the crosstalk between μ-LEDs is reduced. A series and parallel hybrid circuits are designed to connect μ-LEDs with high bandwidth and high EQE for carrying out high output power and high bandwidth of the μ-LED array, simultaneously. 2. For imaging sensing. By using bandtail effect in quantum well, the mechanism of the μ-LED array under forward voltage capturing the limit cutoff wavelength of the optical signal is explored. Pixel blocks composed of series and parallel connected μ-LEDs can emit light signal and detect light for imaging at the same time, thus the integration of μ-LED array is improved. 3. Transfer to the foreign substrate. The substrate of μ-LED array can be removed and the array can be transferred to foreign substrate by using bonding and adhesives techniques, which are suitable for most commercial GaN-based MQWs on silicon substrate. The results of the project may improve the information device of IoT-based 5G communications.
μ-LED阵列作为信源一直是可见光通信研究热点,但在大功率光信号传输和光探测成像方向却少有问津。本项目利用Si衬底GaN基多量子阱材料具有电光、光电转换特性,采用理论模拟与实验相结合的方法,开展多功能μ-LED阵列研究。研究内容包括:1.用于大功率下高速通信。利用背后氮化物减薄技术抑制侧向光传输,减少μ-LED之间的串扰;利用单个μ-LED大带宽、高外量子效率等特点,设计串并联电路像素块,使阵列具有高输出光功率与大带宽。2.用于光探测成像。利用量子阱中的带尾效应,探索阵列在正向偏压下捕捉极限截止频率光信号的机理;利用串并联电路构成的像素块,实现在光信号发送的同时进行光探测成像,提高μ-LED阵列的功能集成性。3.转移至外部衬底。利用键合或粘合技术和商用Si衬底GaN基多量子阱体系材料,对μ-LED阵列实施衬底剥离和转移,拓展应用前景。该项目成果可助力于5G通信物联网信息器件的研发。

结项摘要

μ-LED阵列作为信源一直是可见光通信研究热点,但在大功率光信号传输和光探测成像方向却少有问津。本项目利用Si衬底GaN基多量子阱材料具有电光、光电转换特性,采用理论模拟与实验相结合的方法,开展多功能μ-LED阵列研究。研究内容包括:1.用于大功率下高速通信。利用背后氮化物减薄技术抑制侧向光传输,减少μ-LED之间的串扰;利用单个μ-LED大带宽、高外量子效率等特点,设计串并联电路像素块,使阵列具有高输出光功率与大带宽。2.用于光探测成像。利用量子阱中的带尾效应,探索阵列在正向偏压下捕捉极限截止频率光信号的机理;利用串并联电路构成的像素块,实现在光信号发送的同时进行光探测成像,提高μ-LED阵列的功能集成性。3.转移至外部衬底。利用键合或粘合技术和商用Si衬底GaN基多量子阱体系材料,对μ-LED阵列实施衬底剥离和转移,拓展应用前景。该项目成果可助力于5G通信物联网信息器件的研发。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(3)
Simultaneous emission-detection operation of vertical-structure LED
垂直结构 LED 的同步发射检测操作
  • DOI:
    10.35848/1347-4065/ab7215
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Japanese Journal of Applied Physics
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Shi Zheng;Fu Kang;Gao Xumin;Jiang Yan;Wang Yongjin
  • 通讯作者:
    Wang Yongjin
Light-responsive vertical-structure light-emitting diode
光响应垂直结构发光二极管
  • DOI:
    10.1088/1361-6641/ab760d
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Semiconductor Science and Technology
  • 影响因子:
    1.9
  • 作者:
    Shi Zheng;Zhou Qinyan;Ni Shuyu;Zhu Hongbo;Wang Yongjin
  • 通讯作者:
    Wang Yongjin
Incident-angle-insensitive toroidal metamaterial
入射角不敏感的环形超材料
  • DOI:
    10.1364/oe.453190
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    Optics Express
  • 影响因子:
    3.8
  • 作者:
    Jie Li;Jian Shao;Xin Li;Zheng Shi;Yongjin Wang
  • 通讯作者:
    Yongjin Wang

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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 影响因子:
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  • 作者:
    施政;朱琦
  • 通讯作者:
    朱琦

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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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