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oe1(光电查) - 科学论文

29 条数据
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  • 铁电p-YMnO3薄膜/块体p-Si异质结在宽测量温度范围内的电流-电压特性

    摘要： 在室温（RT）及50至320K温度范围内测量了Al/p-YMO/p-Si/Al异质结的正向与反向偏置I-V特性，其I-V曲线呈现类肖特基二极管特性。根据300K（室温）正向偏置I-V曲线计算得出理想因子为0.81，势垒高度为2.62eV。YMO粉末采用固相反应技术制备，通过射频磁控溅射法使用多晶YMO单靶在p-Si衬底正面生长YMO薄膜，Dektak XT表面轮廓仪测得硅衬底上YMO薄膜厚度约70nm。同时对YMO薄膜进行了XRD、SEM、UV-Vis和XPS测试，紫外可见光谱测定YMnO3薄膜带隙能为2.10eV?；谌鹊缱臃⑸洌═E）、肖特基发射、福勒-诺德海姆（F-N）隧穿及空间电荷限制电流（SCLC）理论分析了温度相关的正反向偏置I-V曲线。此外发现各温度下结区的正向偏置导电均符合F-N隧穿机制，表现为ln(I/V2)与V-1曲线呈线性关系。

    关键词： 多晶，异质结，铁电体，Al/p-YMO/p-Si/Al，肖特基势垒，YMnO3，温度依赖的电流特性

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 一步溶剂热法制备铂纳米颗粒修饰的铂2?掺杂α-Fe?O?纳米片及其增强的光催化产氧性能

    摘要： 水氧化为O2的过程被确认为水分解的瓶颈，光驱动水氧化催化剂因此成为开发高效水分解材料的研究重点。尽管赤铁矿α-Fe2O3具有储量丰富、成本低廉、低毒性、热/光稳定性良好及电子能带结构适宜等光催化水氧化优势，但其激子寿命短、空穴扩散长度不足、载流子迁移率弱及太阳光穿透深度浅等问题导致其水氧化催化性能较差。本研究通过一步溶剂热法合成了铂纳米颗粒修饰的Pt2+掺杂α-Fe2O3纳米片（Pt/Pt-Fe2O3 NPs），展现出增强的水氧化光活性和光稳定性。这种性能提升源于通过元素掺杂与纳米颗粒修饰双重方式引入的Pt。α-Fe2O3中Pt2+的掺杂提高了光生载流子的分离效率，显著延长了空穴载流子的寿命；而金属Pt纳米颗粒在α-Fe2O3表面的附着则在界面处形成肖特基势垒，有效抑制了光生电子-空穴对的复合。

    关键词： 光催化析氧反应、铂纳米颗粒修饰、Pt2?掺杂、肖特基势垒、α-Fe?O?纳米片

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于氢气检测的芯片级传感器解决方案——阳极氧化铌纳米棒阵列

    摘要： 通过阳极氧化在SiO?包覆的硅晶圆上溅射沉积的Al/Nb双层膜，合成了两种阳极氧化铌氧化物纳米薄膜。I型纳米薄膜由200 nm厚的NbO?层构成，其上竖直生长着密度为7×10? cm?2的Nb?O?纳米棒（长650 nm、宽50 nm、间距70 nm）；II型纳米薄膜则直接在无缓冲氧化层的金属铌基底上生长出类似长度但尺寸更大的Nb?O?纳米棒（宽100 nm、间距220 nm，密度8×10? cm?2），该结构系首次实现。随后将这些薄膜集成于包含33个微传感器的先进三维架构硅芯片上，通过高温真空/空气退火、溅射沉积与剥离光刻工艺形成Pt/NiCr顶电极和多功能SiO?中间层，结合化学蚀刻、激光切割及超声引线键合等工艺，实现了可调电学特性的多层级布局。该片上传感器方案能实现对氢气（对NH?和CH?具有高选择性）的灵敏、快速检测。针对II型纳米薄膜的全面气体传感测试最终证实存在肖特基型传感机制，但其贡献显著弱于氧化物纳米棒表面反应——特别是当纳米棒在与H?气体作用时发生从完全耗尽到部分耗尽状态转变时。该薄膜制备与芯片制造技术可迁移至其他适用于片上传感的一维金属氧化物纳米材料（PAA辅助体系）。

    关键词： 氧化铌纳米棒、阳极氧化铝、氢气、肖特基势垒、阳极氧化、片上传感器

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 铟锡氧化物（ITO）/铜铟镓硒（CIGS）界面结构与电学性能的调控及其在透明背接触中的应用

    摘要： 对于双面Cu(In,Ga)Se2(CIGS)光伏器件而言，开发透明导电氧化物(TCO)背接触层对CIGS吸收层至关重要。然而TCO/CIGS界面处GaOx的形成阻碍了光生载流子的提取。本研究通过调控钠掺杂方案证明：无论是否形成GaOx，铟锡氧化物(ITO)/CIGS背接触层的空穴传输性能均可显著提升。在GaOx形成阶段，来自玻璃基底的钠掺入会在界面产生缺陷态，从而实现CIGS的高效空穴提??；而GaOx形成后的后处理钠掺杂则无此效果。此外我们发现，通过减薄底层ITO薄膜厚度可制备近乎无GaOx的界面，这表明ITO/CIGS结本质上是肖特基结。在无GaOx条件下，后处理钠掺杂能通过界面导电通道的生成消除肖特基势垒并形成欧姆接触——该结论得到了光致发光分析的有力佐证。

    关键词： 肖特基势垒，氧化铟锡，光伏，钠掺杂，硒化镓(Ga)Se2，欧姆接触，氧化镓(GaOx)，透明导电氧化物，铜铟(Cu(In)

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过聚合物封顶实现超薄黑磷场效应晶体管中可调谐的肖特基势垒

    摘要： 自2014年被发现以来，避免超薄黑磷（BP）的降解仍是一项重大挑战。人们已探索了多种通过包覆技术或化学钝化来稳定超薄BP性能的方法。此外，巨大的金属-半导体接触电阻也是关键问题之一。这两个难题阻碍了超薄BP器件的进一步发展。本文证明，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）包覆不仅能有效且无损地增强超薄BP的耐久性，还能显著调控金属与半导体界面形成的肖特基势垒（SB）。特别值得注意的是，经过PMMA包覆后，金属向半导体的电子注入肖特基势垒降低了约13毫电子伏，BP场效应晶体管（FET）的性能大幅提升——空穴导电的开关电流比提高了6.8倍。此外，在对PMMA层进行电子束辐照后，BP FET的电荷中性点出现显著负偏移，导致零栅压下形成电子主导的半导体沟道。通过部分包覆BP沟道，我们制备出原型BP p-n二极管，其最大整流比达到21.3。仅需用PMMA层包覆四分之一的BP沟道，该二极管就能表现出优异性能。研究表明，PMMA包覆的超薄BP将成为未来器件应用的有力候选材料。

    关键词： PMMA封盖，双极场效应晶体管，超薄黑磷，肖特基势垒

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 弹道电子发射谱的精确从头算测定：在金/锗体系中的应用

    摘要： 基于N阶重整化技术的从头算非平衡Keldysh形式体系被用于计算Au/Ge(001)界面的弹道电子发射显微镜I(V)特性。该形式体系能定量复现超高真空与低温条件下的精确实验测量结果。在T=0K时，弹道电流遵循(V-VSB)^2.1规律（VSB为肖特基势垒）。当T>0K时，温度效应在起始区附近变得显著，必须通过最佳拟合程序考虑该效应以确定VSB的准确值。我们发现两个VSB值（0.67eV和0.75eV），并将其与界面处两种不同的原子排布方式相关联。

    关键词： Au/Ge界面，第一性原理，非平衡Keldysh形式体系，弹道电子发射显微镜，肖特基势垒

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过肖特基势垒实现室温下向碳化硅的自旋注入

    摘要： 通过肖特基结实现了室温下宽带隙半导体碳化硅（SiC）的自旋注入与自旋提取。由于原子序数较小，SiC的自旋弛豫时间可达300皮秒，超过了具有相似载流子密度的硅材料。我们还发现SiC/CoFeB肖特基结中存在两种自旋弛豫通道：一种来自体相SiC，另一种来自势垒层内的界面缺陷态，其自旋弛豫时间约为1纳秒。偏压条件通过控制体相或势垒内缺陷态的传输通道，进而影响有效的自旋弛豫过程。实现SiC的自旋注入为宽带隙半导体的自旋电子学（如自旋分辨蓝光发光二极管及高功率/高温自旋电子器件）开辟了新途径。

    关键词： 自旋电子学、碳化硅、自旋注入、肖特基势垒、宽禁带半导体

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 激光辐照与外电场作用下核壳纳米粒子的可调谐热-压电-等离子体效应

    摘要： 本研究聚焦于金-钛酸铅锆(PZT)核壳纳米粒子热释电等离子体溶液中的光热效应特性。采用液相激光烧蚀法制备了核壳纳米粒子，通过光谱学和Z扫描技术在外加电压条件下研究其线性与非线性光学性质以探究压光效应。此外，运用偶极近似法计算了不同核尺寸、不同壳层厚度样品在水和聚乙烯吡咯烷酮介质中的线性光学特性。通过COMSOL Multiphysics V5.4有限元法和红外相机，在激光辐照与外电场作用下对样品的热等离子体效应进行了理论与实验研究。结果表明：在外部调控下呈现出显著可调的线性/非线性行为及热释电等离子体特性，不同外部作用下的温升范围为ΔT=3.7-14.1°C。这些发现证实该材料体系可用于癌症治疗及其他生物医学应用。

    关键词： 非线性折射率、外电场、核壳纳米粒子、激光辐照、热等离子体效应、压电效应、Z扫描技术、肖特基势垒

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过化学气相沉积中材料厚度的光刻编码实现混合单层/体硒化钨晶体管

    摘要： 其类块体（三维）部分可用于金属接触及向金属二硫化物（TMD）晶体管高效注入电荷；由于二维材料中载流子数量较少，研究表明在化学气相沉积TMD薄膜前对生长衬底进行光刻预构图，能将TMD材料塑造成纳米级混合二维/三维结构——相比传统块体肖特基势垒，这种结构能显著提升性能。我们通过氧化铪区域的光刻图案化，在裸露二氧化硅区生长出单层（二维）区域作为具有优异迁移率的晶体管沟道，并形成类肖特基势垒。对于单层过渡半导体而言，金属接触的屏蔽效率低下会导致大耗尽区，这是其性能的重要限制因素。我们在接近100°C的实际工作温度下（通过300nm氧化层），观察到底部栅控TMD生长器件具有近100 cm2V?1s?1的迁移率和>10?的开/关比。类块体三维WSe?在氧化铪位置生长，而二维区域则形成相对较长的沟道（>5微米）且无需其他接触优化。该工艺通过在SiO?/Si衬底上预先光刻图案化二氧化铪（IV）薄膜，使单层混合材料在裸露二氧化硅区域生长。系统评估了器件的传输数据，由此可提取混合单层材料的肖特基势垒高度等基本特性。

    关键词： 二硒化钨，肖特基势垒，过渡金属硫族化合物，二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于高纯外延砷化镓层的X射线和伽马射线能谱探测装置

    摘要： 本文讨论了基于高纯外延GaAs层的软X射线和γ射线探测器的特性。对比了具有不同整流接触（即肖特基势垒和p-n结）的探测器性能，展示了所制备探测器在不同偏压下、光伏模式下经57Co和241Am源辐照获得的光谱特性，以及采用Geant 3.21软件包进行的模拟结果。

    关键词： 光伏模式，Geant 3.21，肖特基势垒，高纯度外延砷化镓层，光谱测定法，X射线和伽马射线，p-n结

    更新于2025-09-23 15:21:01