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利用近红外激光快速自加热的硼掺杂单壁碳纳米管形状记忆聚氨酯纳米复合材料
摘要: 在本研究中,采用硼酸前驱体和单壁碳纳米管(SWCNTs)通过高温热处理(1300°C)替代传统化学掺杂工艺合成了硼掺杂单壁碳纳米管(B-SWCNTs)。随后将这些硼掺杂单壁碳纳米管添加到聚氨酯中,制备出具有优异热学和力学性能的聚氨酯纳米复合材料。随着纳米填料添加量的增加,研究了复合材料内部结构变化引起的性能改变。特别地,直接用近红外(NIR)激光(808 nm)照射纳米复合薄膜以诱导B-SWCNTs表面产生光热效应。当填料含量为3 wt%时,成功开发出能在10秒内快速升温至250°C的自加热薄膜材料。该新型材料可通过模压工艺应用于电子设备与产品作为发热涂层材料、飞机除冰、散热器以及生物传感等领域。
关键词: 硼掺杂、光热、热电、碳纳米管、聚氨酯
更新于2025-11-25 10:30:42
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升华生长3C-SiC中重硼掺杂效应的光学与微观结构研究
摘要: 本研究采用互补的微观结构与光学分析方法,确定了有利于形成深硼相关受主中心的工艺条件,这些中心可能为高硼掺杂3C-SiC实现中间带行为提供途径。通过扫描透射电镜研究了升华生长3C-SiC晶体(硼离子注入浓度1-3原子百分比)的结晶度、硼溶解度及沉淀机制。揭示了1100-2000摄氏度热处理过程中缺陷形成与硼沉淀的趋势,并与成像光致发光光谱提供的光学表征结果进行交叉关联。我们从浅能级受主和由硼原子与碳空位形成的D中心(深能级复合体)两个角度,讨论了注入硼离子的光学活性,并将退火过程中观察到的光谱变化与D中心形成效率的强温度依赖性相关联——这种依赖性会因注入诱导缺陷的存在而进一步增强。
关键词: 光致发光、缺陷、3C-SiC、扫描透射电子显微镜、离子注入、硼掺杂
更新于2025-09-23 15:22:29
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采用H2-Ar混合稀释法沉积硼掺杂纳米晶碳化硅薄膜用于薄膜太阳能电池
摘要: 采用氢氩混合稀释法沉积了硼掺杂纳米晶碳化硅(nc-SiCx)薄膜。通过多种表征手段系统研究了H2/Ar比例变化对薄膜结构、成分、电学及光学性能的影响。结果表明:当H2/Ar流量比为360/140时,采用氢氩混合稀释沉积可获得同时具备宽光学带隙(~2.22 eV)和高电导率(~1.9 S/cm)的硼掺杂nc-SiCx薄膜。此外,将这些硼掺杂nc-SiCx薄膜制备成非晶硅薄膜太阳能电池的窗口层时,采用光学带隙能量最大的窗口层获得了最高转换效率(8.13%)。
关键词: 等离子体增强化学气相沉积(PECVD)、太阳能电池、硼掺杂、薄膜、碳化硅
更新于2025-09-23 15:21:01
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N+B掺杂的n型4H-SiC外延层中声子辅助DAP和e-A复合过程的时间分辨光致发光光谱分析
摘要: 必须明确氮(N)和硼(B)掺杂n型4H-SiC中声子辅助施主-受主对(DAPs)与自由电子-受主(e-A)发射的作用——其中N和B分别诱导浅施主能级与D中心(深能级B)受主能级——这对于理解复杂的载流子复合机制,以及通过调控两种重叠发射的比例来开发高显色指数荧光SiC至关重要。本研究通过时间分辨光致发光(TRPL)光谱分析,分别识别了声子辅助DAPs和e-A组分。室温(RT)下TRPL测量显示,与D中心相关的绿光发射(1.6–2.8 eV)呈现非指数衰减后接极缓慢衰减的特征。研究表明:多数DAP发射强度的衰减远快于e-A发射,在低温下贡献初始快速非指数衰减过程;而室温下的缓慢衰减主要来自e-A发射。在更高温度(如473 K)时仅剩e-A发射,且衰减行为从非指数转变为指数特征。不同B掺杂浓度样品的e-A发射高温热猝灭呈现差异化表现。根据B掺杂样品e-A发射强度的阿伦尼乌斯曲线估算出0.6 eV的激活能,该数值与D中心能级匹配,表明高温下空穴热发射速率显著提升,从而加速了e-A发射强度的高温衰减。
关键词: 供体-受体对、时间分辨光致发光、碳化硅、D中心、硼掺杂
更新于2025-09-23 01:20:38
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高聚焦飞秒激光定向选择性硼掺杂单根SiC纳米线器件实现n-p型转换
摘要: 本工作通过聚焦飞秒激光辐照实现了碳化硅纳米线中硼元素的定点掺杂。拉曼光谱和电学性能测试表明,在原始n型碳化硅纳米线中进行局部元素掺杂可将其特定区段转变为p型。飞秒激光辐照下纳米线内晶体缺陷与空位的形成,以及掺杂分子的同时解离,可加速掺杂过程。基于原始n型纳米线制备了具有p型区段的p-n结单根碳化硅纳米线和场效应晶体管,其展现出对编程电压信号响应的电学特性变化,可作为逻辑门使用。这种激光可控的定点掺杂技术为纳米尺度半导体元素的精确掺杂提供了新途径,在纳米电子器件制备领域具有重要应用前景。
关键词: 碳化硅纳米线、飞秒激光、n-p转换、纳米电子学、硼掺杂
更新于2025-09-16 10:30:52
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含硼与不含硼铝浆在晶体硅太阳能电池中的应用开发
摘要: 改进铝合金化p?背?。╬?BSF)是实现高效硅太阳能电池的关键要求,这也是一项重要任务。提升BSF质量的方法之一是引入含硼的丝网印刷铝浆。本研究开发了两种铝浆并详细提供了配方:不含硼的丝网印刷铝浆(B-free-Al-paste)和含硼的丝网印刷铝浆(Al-B-paste)。通过测量方阻、载流子寿命和SIMS分析,优化了浆料成分,并主要从合金化和杂质特性方面进行了评估。采用Al-B-paste处理的硅片载流子寿命维持在约300μs,相对高于采用B-free-Al-paste处理的硅片。使用开发的浆料制造了p型硅太阳能电池,并与商用铝浆制造的电池进行了比较。在完全无真空的电池生产工艺下,实现了17.8%的最高效率,并对制造的太阳能电池进行了Suns-Voc分析。
关键词: 硅太阳能电池,硼掺杂,铝浆
更新于2025-09-16 10:30:52
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《AIP会议论文集》[作者 第六届生产、能源与可靠性国际会议2018:世界工程科学与技术大会(ESTCON)-马来西亚吉隆坡(2018年8月13-14日)] - 氮和硼掺杂碳点薄膜的光电特性研究
摘要: 研究了两种掺杂氮和硼原子的碳点(CDs)的光学性质,以及由所得碳点在聚乙烯醇(PVA)基质中制成的薄膜的电学性质。采用水热处理法合成了碳点。所得碳点具有晶体结构,边缘和表面带有官能团(碳点的横向尺寸范围约为7-28纳米)。通过旋涂法在电惰性聚合物PVA基质内,由碳点的水悬浮液制得薄膜。测量了该薄膜的电流-电压特性。
关键词: 光学性能、聚乙烯醇基体、电流-电压特性、碳点、电学性能、旋涂法、水热处理、氮掺杂、硼掺杂
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于第一性原理计算研究硼掺杂对RuAl?半导体材料电子性能与延展性的改善
摘要: 采用第一性原理计算研究了B掺杂对RuAl2半导体化合物的占据机制及其电子和力学性能的影响。考虑了四种可能的B掺杂位点。结果表明,B掺杂的RuAl2具有热力学稳定性。特别是,与其他位点相比,B元素更倾向于占据B(4)位点。重要的是,B掺杂通过将Al 3p和Ru 4d态从费米能级(EF)移向价带,改善了RuAl2的电子性能。尽管B掺杂降低了RuAl2抵抗体积和剪切变形的能力以及弹性刚度,但由于Ru-B和Al-B键的形成,它提高了延展性。因此,可以得出结论,B是一种有利于改善RuAl2半导体化合物电子性能和延展性的掺杂元素。
关键词: 硼掺杂、RuAl2、第一性原理计算、延展性、电子性质
更新于2025-09-04 15:30:14
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硼反位缺陷对分子束外延生长GaAs纳米线电学性能的影响
摘要: 纳米线为硅基III-V族异质材料集成提供了平台。BxGa1-xAs是应变应用中具有潜力的材料,但尚未以纳米线形式开展研究。通过直流IV测量探究了硼在砷化镓纳米线中的掺杂情况。透射电镜分析发现纳米线边缘存在高浓度硼聚集,表明生长过程中存在表面偏析现象。在硼通量下生长的纳米线与p型金属(如Au/Zn/Au或Cr/Au)形成欧姆接触且接触电阻较低。背栅测量证实此类纳米线呈现p型导电特性,说明硼掺入反位缺陷后作为双电荷受主发挥作用。这为在砷化镓基纳米线异质结构中引入p型掺杂层并形成欧姆接触提供了新途径。
关键词: 硼掺杂,B:GaAs,纳米线,分子束外延
更新于2025-09-04 15:30:14