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oe1(光电查) - 科学论文

14 条数据
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  • 利用光谱光发射技术对p型FinFETs中带隙工程的无线参数表征

    摘要： 过去十年间，由于SiGe材料中空穴和电子的本征迁移率均高于硅，掺锗硅在现代场效应晶体管（FET）中的应用日益广泛。无论是作为源漏区（S/D）的压缩应力源（能有效提升硅沟道器件迁移率），还是直接作为沟道材料，SiGe都能提高沟道载流子迁移率，从而增强器件性能。由于锗含量会改变有效带隙能量EG，这一材料特性成为重要的技术性能参数。通过使电子器件以类似LED的方式工作（需要正向偏置的p-n结），可以测定带隙能量。FET中的p-n结通常是源极或漏极与体区的二极管，一般处于接地或反向偏置状态。本研究通过对器件体区施加偏压，触发任意FET中源漏-体区p-n结的寄生正向导通。采用光谱光子发射（SPE）这种非破坏性方法，在器件完全保持功能状态下表征工程化带隙。在将该技术应用于p型FinFET器件前，首先通过验证（未应变）120nm工艺FET的标称硅带隙进行验证。随后成功在SiGe:C异质结双极晶体管（HBT）上展示了带隙工程表征能力。最终测定14/16nm p型FinFET的带隙能量EG为0.84eV，对应Si0.7Ge0.3混合组分。该表征技术是一种无接触故障隔离方法，可对p型FinFET中工程化带隙进行定量局部分析。

    关键词： p-n结，异质结双极晶体管，带隙表征，p沟道鳍式场效应晶体管，硅锗，应变硅，体二极管，寄生工作，带隙工程，体偏置电压，异质结双极型晶体管，非接触式故障隔离，光谱光子发射，金属氧化物半导体场效应晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 金属硫属化合物Ba6Zn6HfS14中的理性能带设计：轨道分裂、禁带变窄与光催化性能提升

    摘要： 金属硫属化合物因带隙过宽，其光催化剂应用常受限于光源吸收不足。因此，有必要发现并设计具有合理带隙的化合物。本研究通过传统高温固相反应法制备了一种新型可见光光催化剂Ba6Zn6HfS14?？杉饨到庋羌谆兜囊幌盗惺笛楸砻?，该材料的光催化效率（0.00761 min-1）较先前报道的同类结构可见光光催化剂Ba6Zn6ZrS14（0.00553 min-1）有所提升。紫外-可见反射光谱显示Ba6Zn6HfS14的能隙（E1=1.45eV；E2=2.55eV）小于Ba6Zn6ZrS14（E1=1.78eV；E2=2.50eV；E3=2.65eV），使其能吸收更多可见光并展现更优光催化活性。通过第一性原理计算阐明了分裂能带的起源。

    关键词： 带隙工程、硫属化合物、可见光光催化剂

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 氧化铜纳米结构中的带隙工程：双波段、宽带及紫外C波段光电探测器

    摘要： 在本研究中，通过调控纳米结构形貌和带隙中间缺陷态，仅对CuO（p型半导体）的带隙进行了工程化设计——将其从1电子伏特的间接带隙转变为4电子伏特的直接带隙。通过控制生长参数，常规抑制了近红外（NIR）和可见光波段的吸收。鉴于不同光谱范围（紫外C至近红外）光电探测器应用需求的日益增长，本研究利用CuO纳米结构中特定能级可用态密度（DOS）的系统调控，成功制备了双波段（250纳米与900纳米）、宽带（250-900纳米）及紫外C（250纳米）光电探测器。宽带探测器在900纳米波长下的灵敏度和探测率分别为103和2.24×1011琼斯，在250纳米波长下分别为122和2.74×101?琼斯；紫外C探测器在250纳米波长下表现出1.8的灵敏度与4×10?琼斯的探测率。研究提出了合理的光电导机制来解释器件工作原理及可用态密度变化的影响。所获光电探测器有望成为未来光电子应用的重要候选器件。

    关键词： 宽带光电探测器、带隙工程、氧化铜纳米结构、双波段光电探测器、紫外C波段光电探测器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 双位点混合层状结构FA<sub>x</sub>Cs<sub>3?x</sub>Sb<sub>2</sub>I<sub>6</sub>Cl<sub>3</sub>无铅金属卤化物钙钛矿太阳能电池

    摘要： 三价金属卤化物钙钛矿（MHPs）如A3Sb2X9（A为一价阳离子，如甲铵（MA）、铯（Cs）和甲脒（FA）；X为卤素，如I、Br和Cl）的结构工程备受关注，因为具有直接带隙的二维（2D）层状结构比具有间接带隙的零维（0D）二聚体结构具有更窄的带隙能量。在此，我们通过双位点（A位和X位）混合展示了具有2D层状结构的FACs2Sb2I6Cl3 MHP。得益于I-Cl混合卤化物引起的晶格对称性变化、Cs的最短离子半径以及双位点混合带来的较低溶液能量，FACs2Sb2I6Cl3 MHP具有2D层状结构，从而使MHP太阳能电池表现出更高的短路电流密度。

    关键词： 金属卤化物钙钛矿、二维层状结构、带隙工程、双位点混合、太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 氧压对PLD法制备的Be和Cd共掺杂ZnO合金薄膜用于紫外光电探测器的影响

    摘要： 我们报道了通过脉冲激光沉积法在c面蓝宝石衬底上制备Be和Cd共掺杂ZnO（BexCdyZn1?x?yO）四元合金薄膜的研究。结果表明，所有沉积薄膜均呈现单相纤锌矿结构，表面粗糙度小于1.5纳米。通过调节生长过程中的氧压，将薄膜光学带隙从~3.3电子伏特调控至~3.52电子伏特。在5伏偏压下，基于BexCdyZn1-x-yO的光电探测器在紫外区域展现出优异的光响应特性，具有低暗电流（~16.2皮安）和高探测率（9.31×101?琼斯）。该探测器上升/衰减时间（秒量级）明显快于纯ZnO器件（分钟量级）。较高氧压能提升BexCdyZn1-x-yO薄膜的结晶质量，从而因富氧生长条件下氧空位缺陷减少，使器件暗电流更低且光响应更快。这些结果表明氧压对高质量BexCdyZn1-x-yO合金薄膜生长具有重要影响，该材料在制备高性能紫外光电探测器方面极具潜力。

    关键词： 带隙工程，BexCdyZn1-x-yO合金，紫外光电探测器，脉冲激光沉积

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过带电壁的畴宽工程调控杂化钙钛矿的性能

    摘要： 带电铁电畴壁是具有非凡特性的迷人电学拓扑缺陷。为探索新奇现象，我们通过第一性原理计算研究了甲基铵铅碘混合钙钛矿光伏材料中带电畴壁的畴宽对其性质的影响。研究发现：对于所有测试畴宽（最高达13个晶格常数），此类畴结构均保持稳定且具有极低的畴壁能。随着畴宽增加，电子带隙首先线性减小至≈1.4 eV直至趋近于零（从而实现高效带隙工程），随后体系发生绝缘体-金属转变——当达到最大畴宽时，体系始终保持金属态（尾对尾与头对头两种畴壁均具导电性）。这些现象可通过以下机制解释：(i) 畴壁法向极化分量幅值较小；(ii) 内建电场基本与畴宽无关；(iii) 畴壁间电荷转移可忽略不计。该研究深化了对带电铁电畴壁的认知，尤其拓展了其在卤化物钙钛矿光伏领域的应用潜力。

    关键词： 带电铁电畴壁、杂化钙钛矿、光伏材料、带隙工程、绝缘体-金属转变

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 具有渐变折射率基区的高性能双量子阱垂直腔面发射晶体管激光器设计

    摘要： 分析了不同的限制结构，以实现具有渐变折射率分离限制异质结构的双量子阱垂直腔面发射晶体管激光器更高的光电性能。在电流密度的扩散项中加入漂移分量并求解新方程组后，获得了该器件改进的电光性能。对原始结构进行带隙工程预测，可同时提升电流增益（超过两倍）和-3 dB光学带宽（提高1.5 GHz）。通过在基区应用AlξGa1-ξAs渐变层，其他虽非关键但重要的性能指标（包括光输出功率和阈值电流）也获得最高达20%的改善。

    关键词： 垂直腔晶体管激光器，渐变折射率基区，光电性能，双量子阱，带隙工程

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 钙钛矿光伏器件能带隙工程研究综述

    摘要： 金属卤化物钙钛矿因其在高效太阳能电池中的应用潜力而备受关注。由于大多数钙钛矿材料的带隙相较于单结太阳能电池的理想范围过大或为间接带隙，带隙工程在调控钙钛矿能带结构方面受到极大重视，这对光吸收与转换起着关键作用。本综述总结了目前已报道的各种带隙工程策略，全面探讨了近期广泛应用的杂质与压力两大策略及其作用机理，并研究了中间带与外电场在带隙工程中的应用。此外，还概述了未来研究方向以指导深入探索。

    关键词： 带隙工程、压力、光伏技术、杂质合金、钙钛矿

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 从黄铜矿CuFeS?到硫锗铜钡矿Ba?Cu?FeGe?S??：通过理性能带间隙工程实现大倍频效应与高激光损伤阈值的协同优化

    摘要： 一种新型锗基硫化物Ba6Cu2FeGe4S16相对于CuFeS2实现了超过1 eV的带隙拓宽。值得注意的是，该材料展现出优异的综合非线性光学性能（二次谐波强度达1.5倍AgGaSe2；激光损伤阈值达2倍AgGaSe2），完全满足中红外非线性光学候选材料的核心要求。

    关键词： 激光损伤阈值、中红外非线性光学材料、锗基硫化物、二次谐波产生、带隙工程

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于光伏应用的Cu?ZnSnSe?晶体表面纳米级硫化处理

    摘要： 本研究的目的是为Cu2ZnSnSe4（CZTSe）单晶层太阳能电池找到一种在不损失JSC的情况下提高VOC的有效方法。通过硫钝化黄铜矿吸收层表面可能通过扩大表面带隙来提升器件效率。表面硫钝化分两步进行：首先采用化学溶液沉积法在CZTSe晶体上沉积CdS层，随后将包覆CdS的CZTSe置于抽真空石英安瓿中高温退火。通过调节CdS层厚度（100-200 nm）及改变退火温度（400-700°C，60分钟），调控CZTSe晶体表面硫钝化层的厚度。SEM、EDX和拉曼分析显示：400°C退火后CdS层仍存在于CZTSe晶体表面；更高温度退火后CdS层消失并形成新表面层。570°C退火导致表面出现二次相（可能源于CZTSe晶体表面分解反应）。700°C退火在CZTSe晶体表面形成了结晶良好的Cu2ZnSn(S, Se)4薄层，该结果经SEM、EDX、XPS和拉曼光谱共同证实。位于331 cm?1的拉曼峰强有力地证明硫钝化后形成了带隙更宽的Cu2ZnSn(S, Se)4表面层，而308 cm?1处的CdS峰已消失。EDX和XPS成分分析表明：硫元素存在于表面层，而镉元素扩散进入晶体内部起掺杂作用。Cu2ZnSn(S, Se)4中硫含量取决于CdS层厚度。

    关键词： 碲锌镉硒，带隙工程，硫化处理，太阳能电池，光伏应用

    更新于2025-09-16 10:30:52