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oe1(光电查) - 科学论文

11 条数据
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  • 通过无散射非晶SiAlON:Eu2?薄膜成分库的组合溅射，为窗膜镀层赋予发光中心功能

    摘要： 工业级SiAlON窗口涂层可赋予材料抗刮擦、减反射等特性。通过掺杂稀土元素（如铕），这些SiAlON材料还能产生发光功能，适用于光伏领域。采用组合式反应溅射法制备出非晶薄膜成分库：其Si:Al比例范围为0.62:1至3.375:1，铕掺杂浓度为4.8原子%至26原子%。该成分库兼具高吸收率、强发射效率与无光散射的独特优势。通过结合能谱面扫描分析与透射/发射光谱，可直接建立折射率、吸收强度、发射波长及衰减时间等性能参数与成分的对应关系。全库样品均呈现1.63±0.03的低折射率（典型低氮含量薄膜特征），并具有1294±8 cm?1·原子%?1的高吸收系数。激光激发发射光谱显示：随着铝浓度增加，发射峰发生500-550纳米的显著红移；铕浓度提升同样导致发射红移。衰减光谱表明高硅含量能显著增强发光强度。这类功能性SiAlON涂层有望成为应用于窗户的透明无散射发光太阳能聚光器的理想材料。

    关键词： 组合科学，赛隆陶瓷，溅射沉积，太阳能转换

    更新于2025-11-14 15:30:11

  • 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

  • [IEEE NAECON 2018 - 美国电气电子工程师学会国家航空航天与电子会议 - 美国俄亥俄州代顿市（2018年7月23日-26日）] NAECON 2018 - IEEE国家航空航天与电子会议 - 基于适配体功能化氧化锌薄膜晶体管生物传感器的超灵敏无标记妥布霉素检测

    摘要： 氨基糖苷类抗生素如妥布霉素对治疗革兰氏阴性菌疾?。ㄈ缒倚韵宋械耐碳俚グ┘熬顺＜暮粑牢侍庵凉刂匾Ｍüι涑粱ㄖ票噶说渍ぱ趸浚╖nO）超薄膜晶体管（TFTs），并采用硫醇锚定适配体进行功能化，制得对妥布霉素敏感的生物传感器，从吸附覆盖等温线得出其最低检测限（LDL）为0.1纳摩尔。ZnO的溅射沉积工艺可精确控制薄膜厚度、化学计量比、缺陷及界面态。ZnO固有的高表面形貌特性有助于提升适配体功能化效果和检测灵敏度。

    关键词： 妥布霉素、功能化、生物传感器、溅射沉积、适配体、囊性纤维化、薄膜晶体管、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过溅射沉积过程中氧分压控制Hf<sub>0.5</sub>Zr<sub>0.5</sub>O<sub>2</sub>薄膜提升铁电场效应晶体管的突触操作性能

    摘要： 为调控铁电HfxZr1?xO2（HZO）薄膜的极化翻转特性，研究人员针对铁电突触晶体管，探究了溅射沉积HZO过程中氧分压（PO2）以及金属-铁电-金属-绝缘体-半导体（MFMIS）栅堆叠面积比（SI/SF）的影响。氧分压升高会导致HZO薄膜中氧空位补偿效应增强，使铁电正交相相对减少。采用较小SI/SF比的MFMIS栅堆叠可有效降低施加于HZO栅介质的电场强度。通过这两种策略可在宽范围内调控HZO薄膜的极化翻转时间，该调控机制经明确验证后，能促进以HZO为栅介质的铁电场效应晶体管（FeFETs）实现突触操作。典型突触操作（包括配对脉冲易化和脉冲时序依赖可塑性）清晰展示了FeFETs沟道电导随脉冲信号演变的渐进调制过程，且通过控制所提出的突触FeFETs中HZO栅介质铁电极化部分的翻转动力学，在提高PO2和降低SI/SF比时这些行为得到显著增强。

    关键词： 氧分压、铁电性、Hf0.5Zr0.5O2、溅射沉积、MFMIS栅堆叠、突触操作

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 原位研究：在100纳米厚Spiro-OMeTAD薄膜上溅射纳米级金薄膜——对钙钛矿太阳能电池的启示

    摘要： 许多钙钛矿太阳能电池的性能与spiro-OMeTAD/金界面密切相关，由于金被用作顶部电极，因此深入理解该界面的形成过程至关重要。本研究采用溅射沉积这种工业适用、高速率、大规模且可控性强的沉积技术，在100纳米厚的spiro-OMeTAD薄膜表面制备金电极。通过原位掠入射小角X射线散射(GISAXS)技术，研究了溅射过程中金接触层在spiro-OMeTAD薄膜表面的纳米结构生长动力学。结果表明：金以纳米级团簇形式生长，随后聚结成完整但保持纳米颗粒特性的90纳米厚顶层接触层。基于二维GISAXS图谱的模拟分析，我们获得了不同团簇生长阶段纳米级金团簇形貌的额外信息。此外，X射线反射率验证显示溅射过程中存在金向spiro-OMeTAD薄膜的扩散现象。无论最终金接触层厚度如何，在金接触层下方3.5纳米深度处spiro-OMeTAD薄膜的金掺杂水平均为6.3%。因此，spiro-OMeTAD薄膜与金接触层之间的界面并非通常描绘的锐利界面，且该接触层具有颗粒特性——这些特征对钙钛矿太阳能电池等器件的性能都具有重要影响。

    关键词： 金触点、螺-OMeTAD薄膜、溅射沉积、原位GISAXS、生长动力学

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于节能玻璃的基于热致变色氧化物的薄膜和纳米颗粒复合材料

    摘要： 当今材料科学与技术的进步能够打造出能效更高、室内环境更优的建筑。特别需要关注窗户和玻璃幕墙（统称"玻璃透光材料"）——当前实践往往导致因能量过度流入或流出而产生巨大能耗，这些能量失衡又需通过高耗能的制冷或制热来平衡。本文综述了热致变色材料的最新进展，即光学特性随温度显著变化的材质。我们重点讨论可镀于玻璃表面的氧化物基薄膜涂层（薄膜）与纳米粒子复合材料，这类材料能在保持可见光性能基本不变的前提下调控太阳能通量。另一种实施方案是采用含热致变色（TC）纳米粒子的层压材料。这些薄膜与纳米复合材料以二氧化钒（VO?）为核心，在接近室温的狭窄温域内其特性会发生改变：高温时反射或吸收红外线，低温时则反射/吸收率大幅降低。综述聚焦这些薄膜与纳米复合材料的最新技术水平，尤其关注全球实验室的最新研究成果。具体而言，首先通过探讨环境挑战及其与TC玻璃的关系展开背景铺垫；随后阐述VO?的关键特性（包括薄膜形态与纳米粒子形态）；接着分析这些薄膜与粒子的制造前景。我们指出纯VO?的性能可能不完全满足建筑需求，并详述如何通过添加剂、减反射层、纳米结构化及?；ば愿膊憷刺嵘阅苡肽途眯裕佣筎C玻璃在建筑应用中极具价值。最后简要介绍TC光散射领域的最新进展并总结结论。

    关键词： 热致变色、二氧化钒、薄膜、节能玻璃、涂层、溅射沉积、纳米粒子

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 热退火纳米晶Ga2O3薄膜的晶体生长与结构-性能优化

    摘要： 评估了热退火对纳米晶Ga2O3薄膜晶体化学性质、结晶过程、折射率、机械性能及电学特性的影响。采用Ga2O3陶瓷靶材在500℃下将Ga2O3薄膜溅射沉积于Si(100)衬底表面，并进行了500-900℃范围内的退火处理。X射线衍射与椭偏仪研究表明，热退火改善了薄膜的结构质量与堆积密度。原子力显微镜分析显示退火温度对表面粗糙度具有显著影响，当退火温度超过700℃时尤为明显。结合结构形态变化特征，在较高温度（800-900℃）退火的Ga2O3薄膜表现出更高的硬度和弹性模量。折射率(n)与消光系数(k)及其色散曲线表明退火温度对光学特性具有强烈影响。由于热退火使结构质量、织构取向和堆积密度逐步优化，折射率值在632nm波长处呈现1.78-1.84的变化范围。研究建立了退火温度与Ga2O3薄膜光学及电学特性之间的关联关系。

    关键词： 机械性能、溅射沉积、退火、电学性能、β-氧化镓薄膜、晶体化学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 溅射沉积的氧化钛层作为有机光伏器件中高效的电子选择性接触层

    摘要： 有机光伏（OPV）技术近期实现了17.3%的功率转换效率，使其不仅具备能量回收周期短、光伏集成方案多样等绿色技术优势，还能提供具有竞争力的发电输出。该技术通常采用低功函数n型金属氧化物半导体（如二氧化钛TiO?或氧化锌ZnO）作为电子选择性接触层，这些材料通过多种沉积工艺制备而成。然而文献广泛报道，在采用TiO?中间层时，无论使用何种沉积方法，都普遍存在不利的S形特性问题。研究表明该S形特性源于带负电的化学吸附氧，虽可通过紫外光照射消除，但该方法难以适配实际OPV应用场景。本研究创新性地采用溅射结晶二氧化钛层作为有机太阳能电池中高效无S形的电子选择性提取层。实验证明TiO?薄膜的结晶起始温度约为100°C基底生长温度，且该结晶起始温度与器件性能显著提升及S形特性完全消除存在强关联性。本研究通过光学、结构、成分及电子能级表征证实，溅射结晶工艺形成了表面缺陷密度低的氧化物层。特别值得注意的是，在155°C的TiO?生长温度下，成功制备出性能优异的无S形PTB7:PC70BM器件。

    关键词： 溅射沉积、金属氧化物中间层、无S形弯曲、二氧化钛、有机光伏技术

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 氧化镓 || 溅射沉积氧化镓的特性

    摘要： 近年来，宽禁带氧化物（如ZrO?、Y?O?、HfO?、La?O?、Ga?O?和GeO?）因其广泛的光学、电子与光电子、光子学及磁电子器件应用而备受关注[1-12]。其中，氧化镓（Ga?O?）凭借其独特的物理、化学及电子特性，正逐渐成为科研界关注的焦点，这些特性可广泛应用于多种技术领域。尽管前景广阔，但包括Ga?O?在内的这类宽禁带材料的特性与潜在应用尚未被充分探索——这一观点常被多个研究团队提及。

    关键词： 光学性能、宽带隙氧化物、机械性能、氧化镓、溅射沉积

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 溅射沉积过程中反射率光谱的等离子体发射校正

    摘要： 表面差分反射光谱是一种快速、无损的原位实时测量技术，可用于追踪薄膜沉积的初始阶段。然而当应用于溅射技术时，如本文所示，来自等离子体的残余光会以与样品反射率相关的方式严重扭曲光谱。通过生长前后有无等离子体或照明光的适当测量，我们提出了一种信号校正方案来消除虚假的等离子体贡献。该方法在硅基底上银沉积案例中的价值得到了验证。

    关键词： 溅射沉积，表面微分反射光谱，紫外-可见光

    更新于2025-09-09 09:28:46