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基于黑磷量子点作为电荷捕获层的非易失性有机晶体管存储器
摘要： 高性能有机纳米浮栅晶体管存储器（NFGTM）的重要前提条件包括：低加工温度、可溶液处理的层结构以及具有高存储能力的电荷捕获介质。我们通过简单的旋涂工艺和低温加工（<120℃），采用黑磷量子点（BPQDs）作为电荷捕获介质，成功制备了有机NFGTM。直径为12.6±1.5纳米、具有约2.9电子伏特大量子限制带隙的BPQDs展现出优异的电荷捕获能力。该有机存储器件表现出卓越的存储性能：61.3伏的大存储窗口、超过180次循环的103次写入-读取-擦除-读取耐久性，以及在10,000秒内可靠的保持特性。此外，通过引入PMMA作为隧穿层，我们成功将存储保持性能提升至10,000秒内开/关电流比>10?。
关键词： 浮栅晶体管、有机存储器、溶液法加工、黑磷、量子点
更新于2025-09-23 15:21:01
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Si掺杂对溶液法制备的In-O薄膜晶体管的影响
摘要： 本工作首次采用溶液加工法制备了硅掺杂氧化铟薄膜晶体管（TFT）。通过将In2O3-SiO2二元氧化物结构中的硅浓度提升至15原子百分比，利用X射线反射率（XRR）和X射线衍射技术研究了所得In-Si-O（ISO）薄膜的厚度、密度及结晶度，同时采用传统三探针法对制备的TFT进行表征。XRR分析结果表明：随着硅掺杂量增加，所制薄膜厚度增大但密度降低；所有硅掺杂ISO薄膜即使在高达800°C退火后仍仅呈现单一非晶相。与未掺杂氧化铟薄膜相比，由于氧缺陷减少，所制ISO TFT表现出阈值电压VT绝对值趋近0V且关态电流更低的特点，这与磁控溅射法制备的ISO TFT行为一致。经400°C退火的3原子百分比硅掺杂ISO TFT展现出最优性能：亚阈值摆幅最小达0.5V/dec，阈值电压VT为-5V，迁移率0.21cm2/Vs，开关电流比约2×10?。
关键词： 掺硅氧化铟，溶液法加工，非晶氧化物半导体，薄膜晶体管，旋涂法
更新于2025-09-23 15:21:01
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溶液法制备的锐钛矿型二氧化钛纳米线：从超分支结构设计到光电器件应用
摘要： 太阳能的利用及其相关光电器件的开发比以往任何时候都更为重要。其中，需要设计光捕获组件以高效将太阳光转化为电能或太阳能燃料的太阳能电池（如染料敏化太阳能电池DSSCs、量子点敏化太阳能电池QDSSCs或钙钛矿太阳能电池PSCs）以及光电化学（PEC）电池尤其受到关注。半导体二氧化钛（TiO?）因其宽带隙特性及优异的光电性能，作为光伏器件和PEC电池的光电极材料引发了强烈研究兴趣。TiO?纳米线（TNWs）凭借独特的1D几何结构及显著的光电特性，在光电器件中得到广泛应用。然而，纳米线相对较大的直径和相邻线间的大量空隙导致其表面积不足，限制了光电性能。因此，从结构设计和光学管理角度探索TNWs的各个可行方向，对进一步提升光电器件性能具有重要意义。 本文综述了分支状或超分支状TNW基光电极的设计策略及其在太阳能电池和PEC电池中的应用。我们讨论了应对在透明导电氧化物（TCO）衬底上制备TNWs挑战的通用策略（如碱/酸水热法、剥离转移法和自组装法），并提出了一系列构建精心设计的3D分支阵列架构的策略，包括长度调控与表面顺序分支/超分支修饰。通过将TNWs多功能植入其他骨架（纳米片、纳米管、空心球或多层电极）和衬底（纤维状金属丝/网、柔性金属箔或塑料片），我们展示了构建具有理想形貌特征和光电特性的新型TNW复合电极材料的方法，例如实现级联电荷转移的有利能级排列以及合理的均相/异相界面工程。TNW基电极的功能包括：增大表面积和增强光散射以实现最大化光捕获，促进电荷传输并抑制电荷复合以提高电荷收集效率，这些特性在太阳能电池、光催化和PEC电池等光电器件领域极具前景。除TNWs外，还可将其他类型半导体（如Fe?O?或WO?）纳米线集成至合理设计的结构中，制备具有全光谱吸收、高效电荷转移和优异催化性能的新型光催化材料。最后，我们为先进纳米线基材料的合理设计提供了深刻见解。
关键词： 太阳能电池，超支化设计，锐钛矿型二氧化钛纳米线，光电化学电池，光电子应用，溶液法加工
更新于2025-09-24 04:03:55
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用于低品位废热回收的高性能可溶液加工柔性SnSe纳米片薄膜
摘要： 由于存在效率低、成本高和可扩展性差等技术难题，近室温的低位废热回收受到限制。本研究报道了一种低成本且可扩展的溶液法制备纳米结构SnSe薄膜的工艺，并展示了其近室温下的优异热电性能。输运研究表明，SnSe纳米片界面间强烈的声子散射产生了巨大的热边界电阻和0.09 W m?1 K?1的超低热导率。此外，实验证明该SnSe薄膜可轻松集成于柔性塑料基底，并在1000次弯曲循环后仍保持高性能。这项研究共同展示了一种低成本、可扩展的方法，用于制造高性能柔性薄膜能量收集器件，为近室温环境下的电子器件和传感器供电。
关键词： 能效、二维范德华材料、溶液法加工、热电学、热能收集、声子、纳米结构、柔性电子学
更新于2025-09-24 06:23:34
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在纹理化晶体硅上采用溶液法制备钙钛矿的高效串联太阳能电池
摘要： 通过将具有递减带隙的太阳能电池堆叠形成串联结构，有望突破光伏领域单结肖克利-奎伊瑟极限。溶液法制备钙钛矿技术的快速发展已使钙钛矿单结电池效率突破20%。然而该工艺尚未实现与工业级绒面晶体硅太阳能电池的整片集成。我们报道了将溶液法制备的微米级厚钙钛矿顶电池与全绒面硅异质结底电池相结合的串联器件。为克服微米级厚钙钛矿中的电荷收集难题，我们将硅金字塔基底处的耗尽层宽度提升了三倍。此外，通过在钙钛矿表面锚定自限钝化剂（1-丁硫醇），我们延长了载流子扩散长度并进一步抑制了相分离。这些协同改进使钙钛矿-硅串联太阳能电池获得了25.7%的独立认证光电转换效率。该器件在85°C下经过400小时热稳定性测试，以及在40°C下进行400小时最大功率点跟踪后，均表现出可忽略的性能衰减。
关键词： 串联太阳能电池、钙钛矿、太阳能电池、溶液法加工、晶体硅
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于溶液的AlO<sub>x</sub>激光诱导超快燃烧合成及其在薄膜晶体管中的应用
摘要： 采用准分子激光退火（ELA）技术对非晶金属氧化物进行溶液法加工，近期已成为实现大面积电子器件的可行方案，能在降低相关成本与工艺时间的同时提供高质量材料。但现有研究主要集中于半导体层和透明导电氧化物层，而非绝缘层。本研究通过ELA触发的燃烧合成法，在低温（≤150°C）条件下制备出适用于柔性电子器件制造的非晶氧化铝（AlOx）薄膜晶体管（TFT）绝缘层。研究表明，ELA与燃烧合成的结合可在更短时间内（≤15分钟）显著提升介电薄膜致密化程度。通过150°C短时干燥结合ELA处理的优化方案，获得了兼具高击穿电压（4 MV cm?1）与理想介电常数（9）的介质层。总体而言，采用15分钟干燥+ELA工艺制备的AlOx介质层器件展现出优异特性：高饱和迁移率（20.4±0.9 cm2 V?1 s?1）、低亚阈值摆幅（0.10±0.01 V dec?1）及近零开启电压。ELA技术制备的溶液法高k值AlOx介电层质量卓越，性能超越热板退火和深紫外（DUV）固化等传统方法。该成果极具应用前景——凭借超快薄膜致密化特性与ELA的表面/区域选择性优势，将为印刷电子产业带来重要价值。
关键词： 薄膜晶体管、准分子激光退火、溶液法加工、非晶金属氧化物、燃烧合成、柔性电子学
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于高质量且形貌可控的CsPbBr3薄膜的高效稳定平面全无机钙钛矿太阳能电池
摘要： 全无机溴化铯铅(CsPbBr3)钙钛矿因其卓越的稳定性，在光伏及其他光电器件领域作为功能材料正受到日益关注。然而由于铯前驱体在常见溶剂中溶解度较低，通过溶液法制备高质量CsPbBr3薄膜仍面临重大挑战。本研究报道了一种简便的溶液法制备工艺：采用两步旋涂法制备高质量CsPbBr3钙钛矿薄膜，先将CsBr的甲醇/H2O混合溶剂溶液旋涂于溴化铅薄膜上，再通过异丙醇辅助后处理调控结晶过程并控制薄膜形貌。该方法可获得致密均匀的CsPbBr3薄膜，其包含尺寸达微米级的大晶粒区域且缺陷密度低。将所得CsPbBr3薄膜应用于简化平面结构的钙钛矿太阳能电池(FTO/致密TiO2/CsPbBr3/碳)，器件实现了8.11%的最高光电转换效率，并展现出优异的热稳定性和湿度稳定性。本研究为制备高效稳定钙钛矿太阳能电池及其他光电器件所需的高质量CsPbBr3薄膜提供了简便有效的策略。
关键词： CsPbBr3，形貌控制，稳定性，全无机钙钛矿太阳能电池，溶液法加工
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过快速界面电荷转移实现超灵敏有机调控CsPbBr?量子点光电探测器
摘要： 有机材料与胶体量子点（QDs）的集成兼具分子多样性和光电可调性优势，适用于超灵敏光电探测器。本研究将均匀的CsPbBr3量子点层夹在相同的聚-N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-二苯基联苯胺（Poly-TPD）与苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）（1:1）有机混合薄膜之间。CsPbBr3量子点层高效吸收激发光，产生的激子可充分扩散至量子点与有机混合层界面实现高效电荷分离和有效栅极调制。得益于界面理想的异质结结构，该器件暗电流显著抑制，光电流较原始量子点探测器显著提升。时间分辨瞬态吸收光谱测得量子点向有机混合层的超快电荷转移时间（≈300 ps），有助于增强电子-空穴对解离。这种溶液法制备的有机（Poly-TPD:PCBM混合层）调控CsPbBr3量子点探测器展现出超灵敏光电响应特性：噪声等效功率（NEP = 1×10?16 W Hz?0.5）、光暗电流比（2×103）及比探测率（D* = 4.6×1013琼斯）。该成果将为下一代超灵敏光探测技术奠定基础。
关键词： 探测率、有机材料、溶液法加工、光电探测器、钙钛矿量子点
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于模板辅助转印技术的可控应变分布三维可拉伸透明导体
摘要： 尽管基于导电复合材料策略和非可拉伸导体结构设计衍生出的可拉伸透明导体已得到广泛研究，但这些导体要么拉伸性较低，要么需要复杂的制备工艺，这极大限制了其实际应用。在此，我们提出一种结合基底设计与简单模板辅助转印工艺的新策略来制备三维透明导体。该策略不仅消除了复杂昂贵的制备流程，还通过可控的应变分布以及导体层与基底间的无缝连接，赋予导体高拉伸性和长期稳定性。这些新设计的三维导体实现了1.0 Ω/平方的低方阻和高于85%的高透光率，在高达60%应变的1000次拉伸-松弛循环中保持稳定且电阻无明显变化，性能优于大多数已报道导体?；诟萌继骞菇ǖ拇竺婊衫旒尤绕骷词乖诖笥Ρ湎乱材苁迪值陀?0%的温度波动，展现出在可穿戴医疗电子领域的巨大应用前景。这种简单的溶液法制备工艺及大应变范围内优异的拉伸性和低电阻变化特性，推动了这些新设计三维导体的实际应用。
关键词： 3D基底、模板辅助转印、溶液法加工、可穿戴电子器件、可拉伸透明导体
更新于2025-09-04 15:30:14