科研前沿 | 突破背景噪声限制！共聚焦拉曼光谱系统助力实现室温高灵敏红外探测近日，中国科学院上海技术物理研究所的研究团队在红外光电探测领域取得重要突破。该团队提出了一种创新的“传感器内背景偏移抵消”机制，为抑制室温红外探测中的宽带热辐射背景诱导电流提供了新方法。相关成果以“Sensitive infrared photodetection via intrasensor background-offset cancellation in mixed-dimensional van der Waals heterostructures”为题，发表于国际学术期刊《Nature Communicat ...
锁相相机在单粒子超快光谱上的应用前言锁相相机在单粒子超快光谱研究中展现出显著优势，主要包括以下方面：1.光谱检测的多路复用能力：锁相相机的像素阵列设计使其能够在单次测量中同步采集多个波长的瞬态信号，无需像单元件光电二极管那样逐波长进行连续测量。2.同步捕捉多动态过程：凭借其光谱检测的多路复用能力，锁相相机能够同步捕捉单个纳米颗粒在超快激光激发后的多种动态过程。3.高灵敏度检测：虽然锁相相机的灵敏度略低于单元件光电二极管，但已足够记录高质量的光谱分辨泵浦-探测测量数据。4.实现时间分辨瞬态光谱的单次测量：将锁相相机集成到时间分辨瞬态透射显微镜中，实现了对单个金纳米盘瞬态透射光谱的单次测量。这种单 ...
量子金刚石显微镜在半导体失效分析中的应用1.介绍随着异构集成（HI）和封装技术日益普及，以实现性能提升的新一代目标，传统的电气故障分析（EFA）技术在应对行业新兴趋势（如晶圆间、芯片间键合、硅通孔以及背面电源供应的复杂性）时面临日益严峻的挑战。由于互连对器件的性能提升至关重要，确保其电气完整性对于提升产量和保持高良率至关重要。然而，许多传统EFA技术难以应对弱信号、多金属化层和堆叠芯片等问题。此外，氮化镓和碳化硅等宽带隙材料的广泛应用导致当前EFA面临更多复杂性。迫切需要开发新方法，能够定位深埋于表面之下且被复杂金属化层包围的故障，同时具备三维信息、高分辨率和短测量时间。解决这些问题的新兴EF ...
应用探究|超越鬼成像（二）：基于PPLN单晶体折返“无探测”量子成像在上篇文章《应用探究|量子成像技术探秘（一）：基于PPKTP晶体的未探测光子成像QIUP技术》中，我们分享了传统QIUP技术。而在此基础上，一种基于单非线性晶体的折返光路设计也逐渐流行。来自伦敦帝国理工学院物理系的布莱克特实验室分享了一种基于单块PPLN晶体的紧凑型、低成本化的QIUP。在本文中，来自英国Covesion公司的10mm长PPLN晶体（MOPO515-0.5）作为波长转换的关键。泵浦光（532nm）首先 进入PPLN晶体，发生第1次非简并SPDC，产生了纠缠的信号光子（例如808nm）以及闲频光子（例如1559n ...
AMD利用可重构FPGA设备Moku实现自定义激光探测解决方案摘要本文介绍了Advanced Micro Devices, AMD公司如何基于可重构FPGA设备自定义激光探测解决方案，替代传统的仪器配置，通过灵活且可定制的FPGA设备Moku提供更高效和灵活的激光探测技术。文中结合多个案例研究探讨了使用Moku平台简化实验设置、部署锁相放大器和双boxcar平均器提升信号质量、并通过Moku的神经网络及云编译功能优化实时信号处理。Moku将信号生成、测试分析、控制调节等多种功能集成于一台设备，支持用户快速部署自定义HDL代码，该方案集成度高、硬件投资成本低、配置简洁，且支持高度自定义和信号处理 ...
应用探究|不再高价低效！Covesion PPLN开启SWIR甲烷单光子检测新时代可部署的温室气体检测解决方案对于工业场所中的环境监测至关重要。美国2024的一项研究表明，工业甲烷排放量是政府估计值的三倍，这对于环境和经济都有重大影响。单光子激光雷达技术为高灵敏度直接探测提供了一种途径。许多温室气体分子，如甲烷，在中红外（MIR）光谱区域具有基频吸收带，在短波红外（SWIR）区域则具有倍频吸收带。然而，在这些波长范围内，高效的单光子探测器选择受限，超导纳米线探测器（SNSPDs）需要大型低温冷却系统，不适用于许多现场的应用。铟镓砷单光子雪崩二极管（InGaAs SPAD）探测器广泛用于短波红外 ...
时间门控SPAD阵列与非视域成像中的关键散射特性研究非视域成像，旨在实现对视线之外隐藏物体的探测与重构，是近年来光电探测领域的前沿焦点。这项技术借助于一个中介面（如墙壁、地面），通过捕获从隐藏目标反射并再次经由中介面散射回来的微弱光信号，来“绕弯”看清拐角后的景物。在众多技术路径中，基于时间门控SPAD（单光子雪崩二极管）阵列的成像方法，因其具有凝视成像、高时间分辨率、设备集成度高等优势，被视为走向实用化的关键技术之一。图1：基于 TG-SPAD 阵列的非视域成像原理示意图一、 技术核心：为何要研究中介面的散射特性？在非视域成像系统中，中介面并非理想的镜子。当光子携带隐藏目标的信息返回中介面时 ...
等离子体液体界面溶剂化电子的时间分辨测量摘要：在本文中，我们重点研究了在等离子体和液体之间的界面上以时间分辨的方式测量溶剂化电子的技术。溶剂化电子是指被溶剂分子稳定或包围的电子，通常存在于溶液中。等离子体/液体界面表示等离子体和液相之间的边界。时间分辨测量正在研究这些现象的时间方面，这可以提供对反应动力学，电子转移过程或发生在该界面的其他动态行为的见解。在等离子体/液体界面对溶剂化电子进行时间分辨测量通常涉及多种实验技术的组合。该装置包括等离子体源、电极和光学元件。在等离子体/液体界面设计一个时间分辨测量溶剂化电子的实验装置需要仔细考虑几个组成部分和参数。一个合适的等离子体源，能够产生稳定的等 ...
上海技物所卢伟/李冠海/陈晓双Nat Commun：基于光谱极性反转的室温高灵敏度红外光电探测新策略【研究背景】红外光电探测技术在夜视侦察、空间遥感、环境监测以及生物医疗等诸多领域发挥着重要作用。然而，在室温条件下实现高灵敏度的红外探测，长期以来一直面临着宽带热辐射（即黑体辐射）带来的严峻挑战。在典型的环境温度下，环境中的物体无时无刻不在向外发射红外光子，这些背景光子不仅会引入随机的光子涨落（即光子散粒噪声），此外，它们会在探测器中产生确定性的平均光电流偏移。传统的红外探测器在设计时遵循一个核心假设：所有能量高于材料带隙的光子，均以相同的极性参与电信号的读取。这种单极性、宽带光谱积分的特性，导 ...
二维材料的表征-钙钛矿摘要：在本文中，我们简单介绍了2D材料，并重点研究了二维材料钙铁矿的表征实验光路及应用介绍。（2D）材料因其杰出的化学、电学和物理特性而受到越来越多的关注。二维材料是一种主要具有二维结构特征的物质，其厚度通常在原子或纳米尺度上。这些材料由于其降低的尺寸而表现出独特的性能，例如高表面积体积比，卓越的电子，光学和机械性能。二维材料的例子包括石墨烯、过渡金属二硫化物（TMDs）如二硫化钼、六方氮化硼（h-BN）和黑磷（磷烯）。zui近，许多研究小组已经发现了2D材料和有机-无机杂化钙钛矿材料在太阳能电池应用中的协同效应。有机-无机杂化钙钛矿作为太阳能吸收剂已经引起了大家的兴趣， ...
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