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oe1(光电查) - 科学论文

97 条数据
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  • 氧化镓 || β-氧化镓中的低场与高场输运

    摘要： β-Ga2O3近期作为一种新型宽禁带半导体崭露头角，在功率电子和光电子领域展现出巨大应用潜力。过去五年的实验进展为该材料在未来实现商业化器件应用奠定了重要基础[1-7]。成熟的晶体生长与加工技术进一步增强了其应用前景[8-10]。在功率电子应用方面，基于该材料的MOSFET器件已实现创纪录的耐压能力[11,12]。由于n型掺杂工艺成熟而p型掺杂难度较大，电子成为β-Ga2O3中的主要载流子。虽然其电子迁移率低于其他宽禁带半导体，但研究发现该材料具有更优异的Baliga优值（综合考量导通电阻与击穿电压）[4]。因此深入研究β-Ga2O3材料特性背后的基本原理，有助于理解控制迁移率和击穿电压的关键因素。现有理论研究涵盖了电子结构[13]、光学性质[14]、晶格动力学与介电性质[15]以及热学性质[16,17]等基础材料特性。迁移率（及器件导通电阻）和击穿电压的核心物理机制均源于电子输运现象。已有若干实验研究通过霍尔测量尝试表征β-Ga2O3中的电子输运与散射机制，报道了电子迁移率的温度依赖性和晶向依赖性[18,19]。我们则从第一性原理出发，系统开展β-Ga2O3电子输运的理论研究[20-22]，旨在通过自下而上的方法建立对近平衡与非平衡电子动力学的认知。与传统半导体不同，β-Ga2O3具有低对称性晶体结构和较大原胞，由此产生多种声子模式，导致适用于Si和GaAs的传统电子输运理论在β-Ga2O3中往往不完全适用。本章将基于近年研究成果，全面阐述β-Ga2O3在低至中等高电场条件下的电子输运特性。

    关键词： 电子-声子相互作用、β-氧化镓、电子迁移率、功率电子学、光电子学、电子输运、速度-电场曲线、宽禁带半导体

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 氧化镓 || 氧化镓（Ga2O3）纳米带器件

    摘要： β-氧化镓（β-Ga2O3）作为一种新型（光电）电子材料极具吸引力，尤其适用于高功率电子器件和日盲光电探测器（PDs）。该材料在室温下具有约4.8-4.9 eV的超宽直接带隙，并具备优异的热稳定性和化学稳定性[1, 2]。已知β-Ga2O3的理论击穿电场强度（Ebr）可达8 MV/cm，最新研究实验证实其Ebr达到3.8 MV/cm，这一数值高于氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）。在4H-SiC和GaN等主流宽禁带半导体中，β-Ga2O3的巴利加优值（BFOM）同样表现突出[3-6]。这些卓越特性催生了大量基于β-Ga2O3的电子器件研究，包括金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFETs）、金属半导体场效应晶体管（MESFETs）和肖特基势垒二极管[7-10]。此外，β-Ga2O3的宽禁带特性使其天然具备日盲特性，无需额外滤光片即可制造阻断长波段光的日盲PDs[11]。目前通过多种生长方法（特别是可制备高质量大尺寸单晶衬底的导模法EFG）已能商业获取β-Ga2O3单晶[12, 13]，但在开发高功率电子器件时需考虑其较低的热导率特性。

    关键词： 高功率电子器件、β-氧化镓、宽禁带半导体、光电子学、日盲光电探测器

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 2016年欧洲显微镜学大会论文集 || 一种用于双组分薄膜相图分析的微组合透射电镜方法

    摘要： 目标是引入一种制备和研究复合材料薄膜的新方法，重点聚焦于光电子应用领域双组分薄膜的合成与表征。该研究探索了这些材料通过提升效率及在不同环境条件下的稳定性来增强光电器件（如太阳能电池和发光二极管）性能的潜力。

    关键词： 发光二极管、光电子学、太阳能电池、复合材料、薄膜

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 少层过渡金属二硫化物异质结构中的转角依赖光电特性

    摘要： 晶格匹配被认为在垂直异质结构（HS）中两种材料的耦合中起着重要作用。为研究这一作用，我们制备了由不同晶向角的p型WSe?与n型MoSe?少层材料构成的异质结器件。通过高分辨X射线衍射估算了WSe?和MoSe?的晶向角，制备了0?、15?和30?扭转角的异质结器件。暗态下0°扭转角样品的I-V曲线呈现二极管特性，晶格匹配产生的强耦合形成了完善的p-n结。15°和30°样品因晶格失配形成范德华间隙，导致势垒产生。但当照射365nm（3.4eV）LED光时，激发的电子-空穴对可跨越势垒，在正反向均形成良好电流。通过光谱响应度和外量子效率分析扭转角效应发现：未扭转HS在红外光照下灵敏度更高，而紫外光照下扭转效应不明显。光致发光与拉曼光谱证实扭转HS因晶格失配呈现弱耦合。

    关键词： p-n结，光电子学，过渡金属二硫化物，异质结构，少层过渡金属二硫化物，扭转角

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 共振腔量子阱发光晶体管中的直接隧穿与光子辅助隧穿

    摘要： 晶体管中的隧穿效应是实现下一代节能、高速数据传输（涵盖电通信与光通信）的关键量子过程。本研究设计并制备了具有隧穿集电结的谐振腔量子阱发光晶体管。通过晶体管光输出族曲线清晰辨识出三种独特隧穿机制：电子从集电极到基区的直接隧穿（DT）、电子从基区到集电极的直接隧穿，以及腔内光子辅助的基区到集电极电子隧穿?；谇荒诘缱?空穴对向光子的量子跃迁动力学，详细阐释了直接隧穿与光子辅助隧穿工况下的器件运行机制。该隧穿结及相应的载流子隧穿注入现象，为利用隧穿效应实现高速光电子器件操作提供了可能性。

    关键词： 光子辅助隧穿、光电子学、量子阱、谐振腔、发光、晶体管、隧穿

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 气-液-固法合成的硫化锌纳米线的光电及光催化性能

    摘要： 硫化锌（ZnS）是一种具有优异光电特性的宽禁带半导体，适用于光传感器件和光催化剂。本文采用基于气-液-固（VLS）法的热蒸发技术成功合成了ZnS纳米线（ZnS NWs）。在紫外B（UVB）辐照下的光电器件测试中，其光电流增益（Pg）、响应度（Rλ）、响应时间和恢复时间分别为0.572、2.761 mW/cm2、3.2秒和3.6秒。对于亚甲基蓝（MB）的光催化活性，ZnS NWs的表观速率常数（K）为9.78×10?3（min?1）。虽然基于ZnS NWs的光电探测器在紫外A（UVA）辐照下无法工作，但根据最新医学文献，UVB辐射是导致人类皮肤癌（全球最常见的癌症）的主要环境风险因素。因此，本研究最重要的贡献是通过简单工艺成功制备了面向UVB辐射的ZnS NWs基光电探测器。

    关键词： 光电探测器，硫化锌纳米线（ZnS NWs），光电流增益（Pg），光电子学，气液固（VLS）生长法，表观速率系数（K），响应度（Rλ），中波紫外线（UVB）辐照

    更新于2025-09-04 15:30:14

  • 稀土材料（Sm3?）掺杂对光电用电解沉积Cu?O薄膜性能的影响

    摘要： 本文报道了钐（Sm）掺杂浓度对电沉积法制备的Cu2O薄膜特性的影响。XRD图谱显示原始及Sm:Cu2O薄膜均具有(111)择优取向的多晶立方结构。SEM照片表明未掺杂Cu2O薄膜为无针孔的致密三角晶粒，且随着钐浓度增加晶粒尺寸减小。拉曼光谱在108、146、217、413和637 cm?1处出现特征峰证实了Cu2O相形成，且峰值强度随掺杂浓度增加而降低。UV-Vis光谱显示Cu2O薄膜吸收值随钐含量增加逐渐上升，带隙值相应减小。光致发光（PL）光谱表明所有薄膜均呈现可见光发射，其强度因掺杂浓度增加而减弱。光电灵敏度观测研究表明，沉积Cu2O薄膜的光电流随掺杂材料浓度增加而增强。

    关键词： 电沉积、氧化亚铜薄膜、光电子学、结构特性、钐掺杂、光学特性、光敏性

    更新于2025-09-04 15:30:14