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oe1(光电查) - 科学论文

26 条数据
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  • 六方氮化硼子带激发光致发光中的电子-声子相互作用

    摘要： 采用拉曼光谱和光致发光（PL）光谱研究了含碳氧杂质的h-BN微晶粉末在83K和296K下的特性。针对光学振动模式作用增强的情况，讨论了温度降低时拉曼峰蓝移现象。在4.28eV激发下观测到PL发射光谱中存在以4.08eV为零声子线的两组声子伴线。提出了导致该发光现象的杂质（CN-ON）复合体的能级模型，证实该光学活性中心在亚带隙（4.28eV）或带间激发辐射复合过程中保持电中性。分析了（CN-ON）复合体在亚带隙激发下电子-声子散射及声子伴线形成的可能机制，论证了第一布里渊区高对称点中点的纵向光学声子（?ωLO=174meV）与横向声学声子（?ωTA=60meV）分别参与谷内（M和Κ散射）和谷间（Κ→Μ散射）过程。

    关键词： 紫外发光、谷内散射、点缺陷、谷间散射、声子复制品、六方氮化硼、碳氧复合体

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于第一性原理计算的掺镱氮二氧化钛缺陷分析

    摘要： 研究了锐钛矿型TiO?网络中的不同缺陷，以提高该材料在光电化学应用中的利用率。通过第一性原理计算，研究了具有不同掺杂浓度及Yb、N掺杂剂氧化态的缺陷诱导TiO?模型。建立了缺氧体系模型，阐明了TiO?体相中氧空位与Yb、N掺杂剂的相互作用。Yb的4f态与O的2p态耦合，降低了带隙并将TiO?的吸收边移向可见光区。增加Yb掺杂浓度可减小带隙，其中2.08%的Yb掺杂浓度被认为是最佳掺杂量。通过比较单掺杂与共掺杂样品的能带结构发现，Yb-N共掺杂在降低带隙的同时在禁带中产生了孤立态。研究还考察了Yb和/或N掺杂TiO?模型的电荷补偿与非补偿体系。Yb-N共掺杂TiO?中的电荷补偿稳定了体系，在不产生孤立态的情况下降低了带隙并提供了更宽的吸收带。Ti????Yb?N?O????（x=2，y=1）模型在结构改动最小的情况下获得了适合光电化学应用的能带结构，这解释了实验中观察到的Yb-N共掺杂在TiO?中的协同效应。

    关键词： 掺杂浓度，点缺陷，电荷补偿，镱

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有点缺陷的石墨烯电子性质

    摘要： 本文逐点分析了含缺陷（吸附原子、替位原子、空位）石墨烯的电子能谱，这些缺陷可通过Lifshitz模型充分描述。针对二维相对论性电子情形计算了该模型的已知哈密顿量，并给出了狄拉克点附近出现杂质共振的判据。文中提出了石墨烯浓度带结构转变理论，由此得出：当杂质浓度达到严格定义的数值时，在杂质共振能级附近会打开输运能隙。同时分析了此类{空间无序体系}中Dirac准粒子局域化的可能性（或不可能性）?；诖?，对近期在{非纯净石墨烯}中观测到的金属-绝缘体转变现象作出解释并建立描述——该现象是系统费米能在输运能隙区域降低的直接结果。引入并论证了石墨烯局部能谱重排概念（该过程伴随缺陷浓度增加而发生）。通过理论推导阐明：低温电导率随电子费米能变化的最小值位置对应杂质共振能而非狄拉克点（该结论已获多项理论与实验研究验证），且该最小值并非普适量而是取决于缺陷浓度。在开展杂质效应解析研究的同时，对目标体系进行了数值模拟，最终证实两种方法完全吻合，尤其验证了能谱重排全貌、电子态局域化以及具有局域特性效应的整体图景。

    关键词： 电子能谱、输运势垒、Lifshitz模型、杂质共振、金属-介电转变、石墨烯、局域能谱重排、电导率、点缺陷

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 稀土钪硼酸盐激光晶体RESc3(BO3)4（RE = Ce, Nd）的对称性研究

    摘要： 采用同步辐射X射线粉末衍射数据的全谱Rietveld方法，研究了初始组成为CeSc3(BO3)4（CSB-1.0）和Nd1.25Sc2.75(BO3)4（NSB-1.25）的提拉法生长单晶的对称性、结构特征及点缺陷。首次分别确定并证实了CSB-1.0和NSB-1.25晶体属于P321空间群，给出了区分P321与R32空间群的同步辐射衍射图谱特征。精修了两种结构中的原子占位情况：CeSc3(BO3)4为化学计量组成且与标称组成一致；而Nd1.25Sc2.75(BO3)4的实际组成为[Nd0.455(1)Sc0.045(39)]Nd0.500(2)Sc3(BO3)4（即(Nd0.955Sc0.045(39))Sc3(BO3)4），与初始组成不同，其中部分Sc离子占据了一个三角柱位点。结合文献中RESc3(BO3)4（RE=Ce,Pr,Nd）单晶数据及本研究粉末单晶结果，可排除这些化合物及其固溶体在R32空间群中结晶的可能性。给出了具有特定空间群的RESc3(BO3)4晶体（RE=La,Ce,Pr,Nd）精修组成与初始原料组成的关联性。

    关键词： 晶体结构，直拉法，光学材料，点缺陷，同步辐射

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 采用Na?S后沉积处理实现Cu(In,Ga)Se?薄膜表面钝化与点缺陷控制，助力CIGS电池效率突破19%

    摘要： 采用Na2S作为新型碱性源对CIGS薄膜表面进行钝化处理。与碱金属氟化物化合物相比，Na2S具有更低的生成焓，从而在表面产生更有效的溶解作用。通过使用Na2S源进行后沉积处理（PDT），在具有抗反射涂层且有效面积为0.43 cm2的电池上获得了19.2%的转换效率。与未进行PDT处理的16.64%效率相比，这种显著的性能提升归因于开路电压（Voc）和填充因子（FF）的增加。经Na2S PDT处理后，CIGS薄膜中的钠分布比NaF PDT处理更浅，且价带降低幅度更小。与NaF PDT相比，Na2S PDT大幅降低了1.04 eV低温光致发光的发射强度——该峰对应于In反位缺陷（InCu）向价带顶的电子跃迁。结果表明：除降低铜空位浓度外，与NaF PDT相比，Na2S PDT还能更显著减少CIGS表面InCu缺陷的浓度。实验证实Na2S PDT的表面钝化效果优于NaF PDT。

    关键词： 点缺陷，硫化钠源，铜铟镓硒太阳能电池，表面钝化，沉积后处理（PDT）

    更新于2025-09-23 16:41:41

  • 解密Sb2Se3中关键缺陷的作用——一种极具潜力的硫属化合物太阳能电池候选材料

    摘要： 本文采用最先进的量子计算方法，对光伏应用中极具潜力的吸收材料Sb2Se3进行了全面研究，以阐明缺陷对其电学性能的影响。结果表明，尽管Sb2Se3的稳定存在范围较窄，但由于Sb/Se体系中不存在其他可能稳定的竞争二元相，该材料易于合成。计算证实本征n型缺陷难以形成，因为Sb空位会抑制费米能级接近导带底。相反，由于SbSe反位缺陷的存在，该材料预期呈现本征p型半导体特性。掺杂是调控载流子浓度及类型的重要技术手段。基于此，我们研究了多种外源缺陷——采用锡和铜增强材料固有p型特性，利用卤素元素（Cl、Br、I）实现Sb2Se3的n型掺杂。研究结果表明，Sb2Se3:Cu(p)/Sb2Se3:I(n)可能成为光伏器件中可行的同质结结构。

    关键词： 点缺陷、硫属化合物、吸收层、光伏、Sb2Se3、建模、密度泛函理论

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • P和Al注入的4H-SiC外延层的激光退火

    摘要： 本研究描述了一种利用30纳秒脉宽的XeCl（308纳米）多脉冲激光实现离子注入诱导晶体损伤修复的新方法。实验以单磷（P）及磷铝双元素（P+Al）注入的4H-SiC外延层为对象，通过显微拉曼光谱、光致发光（PL）和透射电镜（TEM）进行表征，并与1650-1700-1750°C热退火30分钟的磷注入样品进行对比。结果表明：在0.50-0.60 J/cm2能量密度范围内，激光退火可实现完全晶体修复；相较于存在高浓度点缺陷和扩展缺陷的热退火样品，激光处理后的晶格几乎无应力残留；该工艺能显著降低注入区碳空位（VC）浓度并避免带间复合中心形成。除测试腔室氧气渗漏导致的轻微表面氧化外，注入区结构基本保持完整。实验证实该激光退火工艺对损伤修复及注入区掺杂激活具有可行性。

    关键词： 离子注入、磷、点缺陷、激光退火、光致发光、铝、透射电子显微镜（TEM）、金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）、碳化硅（SiC）、拉曼光谱

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 磷硅酸盐光纤的瞬态与稳态辐射响应：氢气加载的影响

    摘要： 研究了磷掺杂多模光纤在瞬态（脉冲X射线）和稳态（γ射线与X射线）辐照条件下的辐射响应特性，系统表征了氢气预处理对光纤在300-2000纳米波长范围内辐射诱导衰减（RIA）的影响。为深入理解该处理工艺的作用机制，实验对比了不同气体含量光纤样品从玻璃饱和状态（100%）至低于1%的在线行为变化。除原位实验外，还采用电子顺磁共振和发光测量等辐照后光谱技术，鉴别了导致诱导损耗的不同点缺陷及其氢气依赖性。所有室温（RT）数据均表明，即使极低浓度的氢气也能显著抑制RIA——氢气能快速钝化（t<1秒）主要造成可见光-近红外波段RIA的缺陷（主要是磷氧空穴中心POHC和P1缺陷）。但氢气处理一年后或在液氮温度下运行时，未处理光纤与氢气处理光纤的RIA水平趋于相当。本研究结果有助于深入理解氢气处理技术在抗辐射光纤链路设计中的潜力与局限性。

    关键词： 温度、点缺陷、磷、氢加载、X射线、辐射效应、光纤、脉冲X射线

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019年6月16日-2019年6月21日）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 基于镉的硫属化合物中缺陷特性的机器学习研究

    摘要： 带隙中的杂质能级会对半导体作为光伏吸收剂的性能产生严重影响。数据驱动方法有助于加速预测常见半导体中点缺陷的性质，从而识别潜在的深能级杂质态。本研究采用密度泛函理论（DFT）计算CdX硫属化合物（X=Te、Se或S）中数百种杂质的缺陷形成能与电荷转移能级。我们基于DFT数据应用机器学习技术，开发出针对任意位点任意杂质原子的形成能及相关转移能级的按需预测模型。通过在混合硫属化合物CdTe0.5Se0.5和CdSe0.5S0.5中测试若干选定缺陷，证明所训练的ML模型具有足够普适性和准确性，可预测任何镉基硫属化合物中可能存在的点缺陷性质。本工作采用的ML框架可推广至各类半导体。

    关键词： 机器学习、点缺陷、碲化镉、密度泛函理论、硫属化合物

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 标准光纤中稳态X射线辐射引起的衰减

    摘要： 所谓的标准光纤是专门设计用于凸显某些制造工艺参数对辐射响应影响的样品。通过对这些样品的研究结果，可以制定新流程来更好地控制光纤在辐射环境中的表现。本研究表征了代表最常见纤芯掺杂类型（纯二氧化硅、锗、铝和磷）的标准样品在稳态X射线下的响应。我们在线测量了这些样品在室温（RT）和液氮温度（LNT）下[~0.6 - ~3.0]电子伏特（~2100纳米 - ~410纳米）能量范围内的辐射诱导衰减（RIA）光谱，重点记录了光纤在恒定100毫戈瑞/秒剂量率下累积至约200戈瑞（SiO2）剂量时的RIA增长动力学。在LNT条件下，沉积剂量介于100至180戈瑞之间，且剂量率随时间变化。为理解超额损耗的成因及两种温度下RIA光谱形态的差异，我们采用与已知点缺陷相关的高斯吸收带组对光学损耗进行了光谱分解。结果表明：虽然可见光波段的RIA已较明晰，但近红外波段RIA的起源认知仍不完整，这证明需要开展更深入的新研究来阐明光纤在稳态辐照下的响应机制。

    关键词： 点缺陷、辐射效应、衰减、纯石英芯和掺杂光纤、标准样品

    更新于2025-09-16 10:30:52