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用于二维材料无创定量成像的数字全息术
摘要: 数字全息技术因其能够测量复杂场,在从医学到计量的众多领域得到应用。本文利用数字全息技术的强大功能,对放置在SiO?/Si衬底上的二维过渡金属硫化物(如MoS?和WS?)进行定量成像,并测定其复折射率或层厚度。通过考虑TMDs从块体减薄至单层时不同的折射率,并通过全息术捕获反射光的振幅和相位,可以分辨出约0.7纳米厚的单原子层TMDs。利用全息术,我们还预测了厚TMD薄片中所含层数,该结果与原子力显微镜(AFM)的测量结果一致。通过Bland-Altman分析将我们的实验结果与标准AFM测量值进行比较,对于厚度在15至60纳米范围内的样品,其一致性限值<5纳米。我们的技术具有非接触、无损伤、无需扫描的特点,单次捕获即可获得几百微米见方的视场。为深入研究,我们还通过模拟演示了SiO?层厚度和激光波长对优化二维材料振幅和相位响应的关键作用。这些模拟可作为确定理想波长和SiO?层厚度的路线图,从而准确测定任意给定样品的折射率或厚度。
关键词: 数字全息术、原子力显微镜、层厚度、布兰德-阿尔特曼分析、过渡金属二硫化物、二维材料、复折射率
更新于2025-09-23 15:19:57
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层厚度与电荷迁移率对FAI:MABr:PbI?:PbBr?钙钛矿太阳能电池性能的影响:GPVDM模拟方法
摘要: 钙钛矿太阳能电池(PSCs)受到广泛关注,其性能已迅速提升至24.2%。层厚度和电荷迁移率对高性能钙钛矿太阳能电池至关重要。本文基于FTO/TiOx/SnO2/FAIMABrPbI2PbBr2/Spiro-OMeTAD/Ag结构,利用GPVDM(通用光伏器件模型)软件研究了层厚度和电荷迁移率对钙钛矿太阳能电池某些参数的影响。模拟结果表明,可获得最佳优化功率转换效率为23.88%。模拟中TiOx、SnO2、FAIMABrPbI2PbBr2、Spiro-OMeTAD的最佳层厚度分别为50 nm、30 nm、400 nm、30 nm。光活性层的最佳电子和空穴迁移率分别为2×10?? m2V?1s?1和2×10?? m2V?1s?1。通过模拟与实验的对比研究发现,实验可获得15.93%的效率性能,而该太阳能电池模型的模拟效率为18.43%。
关键词: 层厚度、GPVDM模拟、钙钛矿太阳能电池、功率转换效率、电荷迁移率
更新于2025-09-12 10:27:22
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表面终止和层厚度对LaNiO?薄膜电子结构的影响
摘要: 我们采用第一性原理密度泛函理论计算,研究了表面终止方式和层厚对SrTiO3衬底上LaNiO3薄膜电子结构的影响。单胞厚度的NiO2终止薄膜因负电荷转移能而在费米能级处呈现赝能隙;而1.5单元胞厚度的LaO终止薄膜则因较大的交换分裂产生1.0电子伏特的绝缘带隙。对于更厚的NiO2或LaO终止薄膜,金属态迅速恢复,与块体镍酸盐的特性相似。我们的结果表明电子性质强烈依赖于层厚,并为理解LaNiO3薄膜中的金属-绝缘体转变提供了深刻见解。
关键词: 表面终止、电子结构、层厚度、LaNiO3薄膜、金属-绝缘体转变
更新于2025-09-04 15:30:14