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oe1(光电查) - 科学论文

36 条数据
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  • 混合氧化物薄膜晶体管的偏置与光不稳定性降低

    摘要： 尽管混合氧化物半导体薄膜晶体管（TFTs）有潜力作为显示器中的像素开关元件，但其偏置和光照不稳定性仍限制了其商业应用。由于混合氧化物对制备过程中或制备后暴露于空气和化学污染的敏感性，导致结果难以复现，这阻碍了实现稳定性能的进展。因此，在文献中可以找到多种理论机制，它们各有依据，但大多数在同一主题下却相互矛盾。在本研究中，我们展示了一种优化的制备工艺——通过原位钝化混合氧化物半导体，降低半导体厚度以减少混合氧化物半导体TFTs的偏置和光照不稳定性。当混合氧化物半导体厚度约为三纳米时，在负偏压结合光照应力条件下，阈值电压偏移可忽略不计。薄型混合氧化物半导体TFTs稳定性的提升源于半导体体相中氧空位缺陷数量的减少，因为其总数随厚度减小而降低。在优化制备工艺下，体相缺陷而非界面缺陷似乎是混合氧化物TFTs偏置和光照不稳定性的主要来源。

    关键词： 氧化物、稳定性、薄膜晶体管

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 构建双缺陷介导的Z型光催化剂以增强光催化产氢性能

    摘要： 构建Z型体系是实现光催化产氢（PHE）的有效途径。本研究通过双缺陷策略制备了由富缺陷g-C3N4纳米片（DR-CNNS）与富缺陷TiO2（DR-TiO2）纳米颗粒组成的直接Z型体系。优化的双缺陷富集TiO2/CNNS复合材料展现出卓越的PHE速率（约651.79 μmol/h）和转换频率（约419.3 h?1），兼具高稳定性和可循环性，其性能超越了先前报道的所有单缺陷TiO2或g-C3N4基光催化剂体系。该方法还可拓展至合成其他双缺陷g-C3N4/氧化物（如ZnO、SnO2等）异质结构。光催化性能提升归因于：（1）丰富双缺陷可缩小带隙并提供更多PHE活性位点；（2）紧密界面促进光生电荷的界面迁移与利用；（3）Z型结构加速光生电子-空穴对分离从而提升产氢效率。本研究揭示了缺陷在Z型体系构建中的关键作用，并为双缺陷g-C3N4基体系在CO2还原、水净化等其他光催化领域的应用提供了可能。

    关键词： 光催化产氢、双缺陷、氧化物/g-C3N4、异质结、直接Z型机制

    更新于2025-11-14 15:27:09

  • 氧气流量对Mn–SnO?/Ag/Mn–SnO?多层膜性能的影响

    摘要： 采用直流/射频溅射系统在室温下于柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上制备了具有Mn–SnO?（MTO）/Ag/Mn–SnO?（MTO）混合结构的多层薄膜。系统研究了O?/(Ar + O?)流量比对所合成多层薄膜光学、电学及结构性能的影响。随着O?/(Ar + O?)流量比增加，MTO/Ag/MTO多层薄膜在550 nm处的透射率从83.1%逐渐提升至87.9%，而方块电阻（Rs）从6.3 Ω/□增至9.8 Ω/□。当O?/(Ar + O?)流量比为2.8%时，该多层薄膜获得最高品质因数（ΦTC）45.7×10?3 Ω?1。不同O?/(Ar + O?)流量比下获得的多层薄膜X射线光电子能谱未显示显著变化。

    关键词： 方块电阻、优值、透射率、气体混合比例、氧化物/金属/氧化物结构

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 理解In4Sn3O12和In4.5Sn2M0.5O12（M＝Nb和Ta）的结构、光学及电学性质

    摘要： 当前研究旨在探究In4Sn3O12相关化合物的透明导电特性。通过固相反应法成功合成了未掺杂及M掺杂的In4+xSn3-2xMxO12（Mx = Nb0.5和Ta0.5）化合物（粉末X射线衍射证实），值得注意的是仅x=0.5的组分能实现无杂质合成。X射线光电子能谱确认所有元素价态为In3+、Sn4+、Nb5+和Ta5+。掺杂样品具有更大的光学带隙能量，与DFT计算结果一致。虽然In4Sn3O12电导率相对较高，但In4.5Sn2Nb0.5O12和In4.5Sn2Ta0.5O12的电导率显著降低。为研究导电机制，对氮气热处理后样品的电导率进行了考察。退火后电导率提升及X射线光电子能谱结果表明主要载流子源于晶格氧空位产生的电子。计算结果表明Nb、Ta及对照元素Sb的掺杂均未显著改变能带结构或载流子迁移率，但Sb可降低氧空位形成能——这可能是Sb掺杂In4Sn3O12电阻率较低的原因。除氧空位形成能外，施主态性质对样品电导特性起决定性作用。

    关键词： DFT计算，氧化物，电学性质，光学性质

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用不同方法分析的ECR-PECVD SiO2/p-Si MOS结构界面态综合研究

    摘要： 采用ECR-PECVD法沉积的SiO2/p-Si薄膜在不同频率（100Hz-1MHz）和栅压（-6~3V）下的电学特性研究表明：C-Vg曲线与G/ω-Vg曲线均呈现频率色散现象。随着频率升高，电容值与电导率显著降低。G/ω-Vg曲线在耗尽区出现的明显峰值可归因于Si/SiO2界面处存在界面态密度Nss。通过高频-低频电容技术测定Nss值介于1.5×10^12至0.5×10^11 eV^-1 cm^-2之间。Nss-Vg曲线在约-3V处出现峰值，表明(Si)/SiO2界面间存在Nss。Hill-Coleman方法显示Nss随频率升高而降低，这解释了低频区高电容值的成因。通过电导法测得Nss及其弛豫时间τ的范围分别为1.8×10^13至1.37×10^11 eV^-1 cm^-2和5.17×10^-7至8×10^-6秒，对应能级范围分别为(0.189-eV)和(0.57-eV)。这些界面态是导致C-Vg与G-Vg曲线非理想行为及器件击穿失效的主要原因。三种方法的对比结果表明平行电导测量法具有极高的精确度。

    关键词： 电容法、弛豫时间、频率、界面态、金属/氧化物/半导体（MOS）、电导法

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 22.2: <i>特邀论文：</i> 用于显示器减反射层的溅射氧化钼：光学特性与热稳定性

    摘要： 钼（Mo）常用于显示器薄膜晶体管（TFT）的金属化工艺。除金属态具有优异的电学性能和附着特性外，钼还拥有稳定的氧化态（包括亚化学计量氧化物）。通过调控氧含量可广泛改变其性能——缺氧型MoO3-y薄膜既具导电性又具光学吸收性，适合作为低反射涂层集成应用于屏内/屏上触控、阵列黑矩阵、窄边框或TFT金属化等场景。采用金属靶材全反应溅射沉积这些氧化物时存在大尺寸基板（>G5）横向不均匀性和氧流量控制困难等问题。为此我们提出无氧添加的陶瓷氧化钼靶材直流溅射方案。本研究展示了MoOx:TaOx非反应直流溅射工艺的稳定可靠性，沉积速率可达180 nm/分钟，并系统研究了所得薄膜的电学、光学及结构特性。针对不同基板考察了外部光源反射光及暗层涂层的显色效果，发现通过调节膜层厚度、覆盖金属类型（如Cu/Al/Mo）及氧化物成分可调控薄膜色坐标。从工艺稳定性角度，我们讨论了额外退火步骤的影响，并展示了高温下的结构变化。

    关键词： 陶瓷靶材，钼，溅射沉积，低反射率，窄边框，氧化物

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 利用Bi2O3/BiAl氧化物异质结构纳米线阵列作为光阴极进行水分解光电解制氢

    摘要： 迄今为止，大多数用于水分解光电化学电池的金属氧化物基光阴极都含有铜阳离子，在阴极偏压下可能被还原为金属铜，导致光阴极失活。本研究报道了一种不含铜的三元异质结构光阴极（Bi?O?/Al?Bi??O??/Al?Bi??O??纳米线），其具有窄带隙能（1.83 eV）和适合水还原制氢的导带边电位（-0.98 VRHE）。通过将光阴极的Bi:Al摩尔比调节至21:1，在模拟太阳光下0 VRHE处实现了最高光电流密度-4.85 mA cm?2。该Bi?O?/BiAl氧化物光阴极在pH 7条件下的光电流起始电位为0.57 VRHE，与硅相当。在0 VRHE下进行恒电位光电化学分解水测试显示，连续运行2小时可保持约-2 mA cm?2的稳定光电流，此时测得产氢量为696 μmol cm?2，对应法拉第效率达93%。这项工作开发了新一代无铜光阴极，并证明了BiAl氧化物在构建水分解光电化学器件中的广阔前景。

    关键词： 氧化物、太阳能、光电解池、水还原、喷雾热解、异质结

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 锐钛矿TiO<sub>2</sub>/H<sub>2</sub>O界面溶剂化电子的超快动力学

    摘要： 已知溶剂化电子是氧化物/水界面中最低能量的电荷转移途径，理解该界面的电子转移动力学对光化学和光催化过程至关重要。以锐钛矿TiO?/H?O界面为典型体系，我们采用含时从头算非绝热分子动力学(NAMD)方法研究了溶剂化电子的电荷转移动力学。静态电子性质方面发现：悬挂氢原子可稳定溶剂化电子；吸附单层水时可形成溶剂化电子能带；水解离吸附会使溶剂化电子能带最小值的能量降低；此外表面氧空位也有助于稳定该能带。动力学行为显示：100K时溶剂化电子能带最小值向锐钛矿TiO?(101)表面的超快电荷转移主要由非绝热机制贡献。与金红石TiO?(110)表面相比，锐钛矿TiO?(101)表面溶剂化电子寿命更长，表明其具有更优的光催化性能。本研究为理解氧化物/水界面的电荷转移动力学及潜在光催化机制提供了关键见解。

    关键词： 非绝热分子动力学，溶剂化电子，氧化物/水界面

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 先进碳化硅器件与工艺 || 利用椭圆偏振光谱法研究SiC/氧化物界面结构

    摘要： 我们利用光谱椭偏仪研究了SiC/氧化物界面结构。通过观测斜坡状氧化层，获得了热生长氧化层光学常数的深度分布，结果表明存在约1纳米厚的界面层，其折射率高于SiC和SiO2。在可见光至深紫外光谱范围内测量了界面层光学常数的波长色散特性，发现这些界面层虽折射率比SiC高约1个单位，但具有与SiC相似的色散规律，这说明界面层既非过渡层也非粗糙层，而是改性SiC（如应变态或组分改变的SiC）。采用原位椭偏仪实时观测SiC氧化过程时，发现薄氧化层区域存在类似Si氧化的生长速率增强现象，该现象无法用现有Si氧化Deal-Grove模型解释。通过测量初始氧化阶段氧化速率对温度及氧分压的依赖关系，我们在提出的SiC氧化界面硅-碳发射模型框架内，探讨了界面结构及其形成机制。

    关键词： 界面态密度，碳化硅金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管，碳化硅/氧化物界面，碳化硅氧化机制，光谱椭偏仪

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于高分辨率AMOLED背板的垂直集成双堆叠氧化物TFT层

    摘要： 我们开发了一种新型垂直集成的双层氧化物薄膜晶体管（TFT）背板，用于高分辨率有机发光二极管（OLED）显示器。第一层TFT采用体积累积模式，第二层TFT为单栅极背沟道刻蚀结构。实测迁移率和阈值电压分别高于10 cm2/Vs和0~1 V。两种TFT在偏压和温度应力下均表现出极高的稳定性。我们研制了宽度530微米、间距18.6微米的栅极驱动器，在900级输出末端仍能实现良好信号传输且无性能衰减，适用于1360 ppi的TFT背板。

    关键词： 双层堆叠结构、氧化物、高清晰度、薄膜晶体管（TFT）、高分辨率

    更新于2025-09-23 15:21:01