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oe1(光电查) - 科学论文

46 条数据
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  • [IEEE 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 美国德克萨斯州奥斯汀市（2018.9.24-2018.9.26）] 2018年国际半导体工艺与器件模拟会议（SISPAD） - 掺杂剂扩散对硅纳米线场效应晶体管中随机掺杂波动的影响：一项量子输运研究

    摘要： 在这项工作中，我们通过3×3 nm2硅纳米线（NW）场效应晶体管（FET）的统计量子输运模拟，研究掺杂扩散对随机掺杂涨落的影响。首先采用有效质量哈密顿量进行输运计算，其中限制质量和输运有效质量源自紧束缚能带结构计算。通过高斯掺杂分布模型描述掺杂剂沿输运方向从源/漏区向沟道区的扩散过程。为生成随机离散掺杂原子，我们采用考虑纳米线三维原子排布的拒绝采样方案。统计模拟结果表明：扩散至沟道区的掺杂原子会导致硅纳米线场效应晶体管出现显著的变异性问题。

    关键词： 非平衡格林函数、紧束缚模型、掺杂剂扩散、随机离散掺杂、硅纳米线

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 提高硅光阴极光电化学水分解活性的纳米结构策略

    摘要： 光电化学水分解是可持续制氢的一条有前景的途径。本文展示了一种光电极结构模式，该模式能在无需纳米结构半导体表面的情况下实现具有大表面积的纳米结构电催化剂，旨在促进电催化作用的同时最小化表面复合。我们比较了两种硅光阴极纳米结构策略的光电化学析氢活性：（1）直接对硅表面进行纳米结构化；（2）引入纳米结构氧化锌以增加平面硅上电催化剂的表面积。我们观察到，在1个太阳光照下开路时，采用纳米结构ZnO支撑体的硅光阴极比纳米结构硅电极性能高出约50 mV，并展现出相当的电催化活性。

    关键词： 光阴极、硅纳米线、析氢反应、二硫化钼、氧化锌纳米线、光电化学水分解

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 硅纳米线压阻效应的表征

    摘要： 近年来，硅纳米线（SiNWs）因其异常的压阻（PZR）效应而备受关注。尽管硅纳米线的压阻效应已被广泛研究，但其机理仍未完全阐明。本文建立了一个新的硅纳米线压阻效应模型来表征该效应：首先基于表面电荷密度对硅纳米线电阻进行建模，通过该电阻模型可估算硅纳米线的表面电荷、有效导电面积等特性；随后基于应力集中效应和压钉扎效应建立压阻效应模型。作为硅纳米线物理几何参数的函数，应力集中效应可使压阻效应增强一个数量级，而压钉扎效应也能使压阻效应比体硅材料至少提高两倍。实验结果表明，该模型能准确预测硅纳米线的压阻效应。

    关键词： 非线性、硅纳米线、表面耗尽效应、压阻效应

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 沉积赤铁矿和碳的硅纳米线光阴极具有增强的光电化学性能与稳定性

    摘要： 为提高光电极的活性和稳定性，人们投入了大量精力研发过渡金属和/或金属氧化物表面涂层材料。纳米结构硅光电极因其高效的光子吸收及电荷产生、分离与迁移能力，展现出卓越的光电化学（PEC）性能。然而硅光电极在商业应用前仍需提升其化学稳定性和表面反应效率。本文报道了一种C/α-Fe2O3/Si纳米线复合硅光电极的设计与合成，该电极在中性电解质中实现了稳定的光电化学产氢。通过金属辅助化学蚀刻法制备的p型硅纳米线具有增强的光学吸收特性，并通过二茂铁热解负载了介孔α-Fe2O3薄膜（约80纳米）。进一步采用离子溅射沉积了薄碳钝化层（约20纳米），从而增强复合结构的稳定性并降低偏压光电流。我们探讨了α-Fe2O3和碳层的作用机制。该复合光电极在中性溶液中展现出约-27 mA/cm2的稳定光电流，相较于裸硅阳极起始电位正移约0.33 V。

    关键词： 硅纳米线、光电化学、α-Fe2O3、碳、氢

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过原子层沉积（ALD）在硅纳米线上沉积的氧化锌的光学特性

    摘要： 在这项工作中，我们报道了通过结合纳米球光刻（NSL）、金属辅助化学蚀刻（MACE）和原子层沉积（ALD）技术合成硅核/氧化锌壳纳米线（SiNWs/ZnO）的概念验证结果。采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描和透射电子显微镜对制备的SiNWs/ZnO纳米结构进行了结构特性研究。X射线衍射分析表明所有样品均具有六方纤锌矿结构，晶粒尺寸范围为7-14纳米。通过反射光谱和光致发光光谱研究了样品的光学特性。SiNWs/ZnO样品的光致发光（PL）光谱研究表明缺陷发射带占主导地位，表明所制备的三维ZnO纳米结构存在化学计量比偏差。随着SiNWs蚀刻时间增加，观察到SiNWs/ZnO的PL强度降低，这反映了纳米线长度增加导致光散射增强。这些结果为电子器件和传感器的设计开辟了新前景。

    关键词： 纳米球光刻（NSL）、原子层沉积（ALD）、硅纳米线（SiNWs）、金属辅助化学蚀刻（MACE）、氧化锌（ZnO）

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 空位缺陷位置对硅纳米线热导率的影响：一项分子动力学研究

    摘要： 通过降低热导率可提升硅纳米线（SiNW）的热电优值。本研究采用非平衡分子动力学方法证明：当块体硅晶体加工成硅纳米线时其热导率会大幅下降，而引入空位缺陷能进一步显著降低热导率。研究发现"中心空位缺陷"比"表面空位缺陷"对降低热导的贡献更大。当纳米线中引入2%空位缺陷时，测得最低热导率约为原始硅纳米线的52.1%。通过振动态密度分析揭示了该现象的本质：声子的多种边界散射显著降低了热导率，且空隙导致的较大质量差异也会产生更低的热导数值。这些结果表明引入空位缺陷可增强硅纳米线的热电性能。

    关键词： 分子动力学、硅纳米线、热电性能、热导率、空位缺陷

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 表面工程化混合核壳结构硅纳米线用于高效稳定的宽带光电探测器

    摘要： 硅纳米结构因其优异的电学特性，在大规?？⒖泶獾缣讲馄鞣矫姹甘芄刈ⅰ１疚恼故玖艘恢忠曰乖趸?碳量子点（rGO:CQDs）纳米复合材料为核壳异质结构建单元的硅纳米线（SiNWs）宽带（紫外-近红外）光电探测器（PDs）。其中SiNWs和CQDs分别通过湿法化学刻蚀和简易热解法制备。光生载流子通过具有高电子迁移率且与CQDs及Si能带匹配良好的rGO传输。此外，为抑制光生载流子复合并增强可见光响应，在壳层基质中引入了等离子体增强的AuCQDs。优化后的异质结构（rGO:AuCQDs/未掺杂CQDs/SiNWs）对覆盖紫外至近红外（360-940 nm）的宽波长范围敏感，在360 nm处展现出16 A W?1的卓越响应度、2.2×1013 Jones的探测率（D*）以及低至2.8 fW Hz?1/2的等效噪声功率。该优化探测器结构在无封装?；ぬ跫戮?天光照后仍保持优异的空气稳定性。这种简单、低成本且与硅工艺线兼容的硅基PD器件制备方法，为高效稳定的先进光电器件研发提供了重要前景。

    关键词： 核壳异质结构、探测率、响应度、宽带光电探测器、还原氧化石墨烯、碳量子点、硅纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 银金属辅助化学刻蚀制备的n型硅纳米线：制备与光学特性

    摘要： 本文报道了采用银（Ag）金属辅助化学刻蚀（MACE）法制备硅纳米线（SiNWs）的研究。选用掺磷电阻率为1÷10 Ω×cm的n型Si（100）晶圆进行样品制备。将硅晶圆浸入4.6 M氢氟酸（HF）和硝酸银（AgNO3）溶液中（浓度变化范围15-35 mM），使直径约30 nm的银颗粒作为催化金属在晶圆表面聚集1分钟。随后，覆盖银颗粒的硅晶圆在4.8 M HF与0.4 M过氧化氢（H2O2）混合溶液中进行刻蚀以形成垂直排列的硅纳米线。研究发现：随着AgNO3浓度增加，硅纳米线的尺寸和密度逐渐减??；经过约30-40分钟的延迟期后，硅纳米线生长与刻蚀时间呈线性关系。室温下观测到制备的硅纳米线具有两个清晰发光带，分别位于450 nm（~2.75 eV）和700 nm（~1.77 eV）附近。文中对这两个发光带的起源及对比特性进行了阐述与讨论。

    关键词： 化学蚀刻，硅纳米线，光致发光，金属辅助

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 一步沉积PEDOT-PSS于原子层沉积?；さ墓枘擅紫撸郝跸虺冉∷晕⑿统兜缛萜?

    摘要： 本文提出一种快速简便的高性能赝电容材料沉积方法：将商用PEDOT:PSS溶液直接滴涂于3纳米氧化铝包覆的硅纳米线表面。所得复合材料（PPSS-A@SiNWs）在水系Na2SO4电解液中表现出卓越的电容特性，在2 A·g?1电流密度下比电容达3.4 mF·cm?2?；诟貌牧系奈⑿统兜缛萜鳎∕SC）器件展现出非凡的循环寿命——在0.5 A·g?1电流密度下经过50万次循环后仍保持初始电容的95%，其稳定性远超文献报道的大多数导电聚合物。就纯储能性能而言，该体系在高电流密度2 A·g?1条件下可实现8.2 mJ·cm?2的优异比能量和4.1 mW·cm?2的比功率。通过与先进硅基水系芯片超级电容器及原始氧化铝包覆硅纳米线（A@SiNWs）进行系统对比，突显了导电PEDOT:PSS聚合物（本研究记为PPSS）的贡献。这种单步沉积法不仅显著提升了PEDOT-PSS导电聚合物的循环稳定性，更大幅改善了现有水系电解液硅纳米线微型超级电容器技术的电化学性能，具有简单、廉价且可规?；挠攀啤?

    关键词： 微型超级电容器、硅纳米线、导电聚合物、水性电解质、超坚固、纳米复合材料

    更新于2025-09-23 02:52:20

  • 原位拉曼光谱研究集成于锂离子电池中的硅纳米线负极

    摘要： 硅负极在嵌锂过程中的快速衰减是其在锂离子电池中作为负极材料应用面临的主要挑战。原位拉曼光谱是研究电极循环过程中结构与电化学数据关联、观测电池内部非晶态及液态/瞬态物质的有力手段。本研究采用优化配置的锂离子电池体系，通过原位拉曼光谱对首次嵌锂/脱锂循环中未包覆和碳包覆硅纳米线的高容量电极进行表征，并辅以原位X射线反射衍射测量。在嵌锂阶段，我们特别在未包覆硅纳米线上检测到1859 cm?1的新拉曼信号。通过对首次嵌锂/脱锂循环的详细原位拉曼测量，能够区分电极形貌变化与电解液组分形成的界面相。

    关键词： 硅纳米线、锂离子电池、原位拉曼光谱、工况X射线衍射、固体电解质界面

    更新于2025-09-23 12:24:45