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oe1(光电查) - 科学论文

124 条数据
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  • 脉冲激光沉积（PLD）法制备的n-ZnO/p-Si异质结器件转换效率研究

    摘要： 本研究采用脉冲激光沉积(PLD)法，在p型Si(100)衬底上生长了厚度为500微米的多晶氧化锌(ZnO)薄膜，制备出n-ZnO/p-Si异质结。通过X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)技术分析了ZnO薄膜的晶体结构和形貌特征。在70 mW/cm2光照条件下，采用电流-电压(J-V)测试研究了该异质结的光伏特性。使用PLD法沉积银(Ag)金属薄膜以实现n-ZnO/p-Si异质结结构的欧姆接触。室温(RT)下测得势垒高度为0.51 eV，理想因子为12.37?？返缪?Voc)最大值约为250 mV，短路电流密度(Jsc)最大值约为1.63 mA/cm2。本文实现了0.12%的光电转换效率。

    关键词： 氧化锌、效率、异质结、硅、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 氧含量对脉冲激光沉积法制备的LaFeO3钙钛矿薄膜光电化学性能的影响

    摘要： 钙钛矿氧化物的物理性质受其化学计量比影响显著，这类材料的关键特性之一是通过调控成分与结构特性之间的相互作用来实现功能可调性。本研究报道了不同氧分压条件下生长的铁电性LaFeO3薄膜对光电化学（PEC）水分解性能的影响，并结合其形貌、光学及结构特征进行分析。这些LaFeO3薄膜采用脉冲激光沉积法在Nb:SrTiO3衬底上制备。光电化学测量揭示了光电流值Jphoto与生长条件存在强相关性。X射线衍射（XRD）分析显示LaFeO3/Nb:SrTiO3的横向相干长度L‖随氧分压值呈现显著变化。所有薄膜均呈异质外延生长，晶体结构中检测到微小拉应变，但仅在较窄的氧分压区间内，LFO/STON薄膜才表现出具有大横向相干长度L‖的高质量晶体结构及优异的光电化学电流性能。

    关键词： 氧分压，钙钛矿氧化物，光电化学，脉冲激光沉积，水分解

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 脉冲激光沉积法制备PbI2纳米结构薄膜的生长条件优化：迈向高光电灵敏度的PbI2/CNTs/Si光电探测器

    摘要： 采用激光沉积技术在45℃衬底温度下成功制备了纳米结构PbI2薄膜。本研究通过寻找最佳激光能量密度，尝试改善并控制PbI2薄膜及p-PbI2/MWCNTs/p-Si光电探测器的晶体生长。X射线衍射(XRD)结果表明：所制备的PbI2薄膜为沿(001)晶向生长的多晶六方结构，且随激光能量密度增加薄膜结晶度下降。扫描电子显微镜(SEM)显示颗粒尺寸随激光能量密度增大而减小，其中3.9 J/cm2能量密度下沉积的薄膜致密且晶粒均匀分布。能谱分析(EDX)证实薄膜化学计量比受激光能量密度影响，3.9 J/cm2沉积的薄膜为化学计量比PbI2。光电灵敏度测试表明：未经退火处理的3.9 J/cm2制备的p-PbI2/MWCNTs/p-Si光电探测器在610 nm波长处获得高达0.4 A/W的响应度。

    关键词： 光电探测器、纳米结构薄膜、碘化铅、脉冲激光沉积、激光能量密度

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于脉冲激光沉积硫化铅纳米颗粒修饰多孔硅层作为多晶硅的有效钝化处理方法

    摘要： 我们报道了采用脉冲激光沉积（PLD）技术在多孔硅层上制备硫化铅纳米颗粒（PbS-NPs），以钝化用于太阳能电池应用的多晶硅（mc-Si）衬底。首先通过电化学阳极氧化法在mc-Si衬底上获得多孔硅（PS）层，随后在室温下利用PLD技术使PS层表面均匀沉积PbS-NPs。通过调节激光烧蚀脉冲数（NLP）从50至1200，PbS-NPs的平均尺寸可在约2纳米至约10纳米范围内调控。X射线衍射分析证实了PbS-NPs的晶体质量，透射电子显微镜观察显示PS层被PbS-NPs均匀包覆。综合多种表征技术，我们确定NLP=200为最佳包覆条件——该条件下表面反射率最低（500纳米波长处为15%），PS层的光致发光强度最高（中心波长约633纳米），且少数载流子寿命最长（达430微秒，相比之下未处理的裸PS层为40微秒，未处理的裸mc-Si衬底仅为2.2微秒）。

    关键词： 脉冲激光沉积，多孔硅，太阳能电池，硫化铅纳米颗粒，表面钝化

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于二氧化钒的薄膜忆阻器结构的激光形成技术

    摘要： 基于VO2薄膜及其构建的Au/VO2/VO2-x/Au金属-氧化物-金属（MOM）结构（这些结构在神经形态电子器件领域具有应用前景），研究人员通过脉冲激光无液滴沉积法在室温条件下于c面蓝宝石衬底上成功制备。通过循环I-V特性测试，揭示了Au/VO2/VO2-x/Au MOM结构在垂直构型中呈现忆阻效应。在真空腔室中通过将缓冲氧压强从0.1调整至40毫托来控制生长过程中的x值变化，从而为耗尽注入层提供所需导电性。研究确立了忆阻特性与半导体层厚度及氧空位浓度之间的关联。通过PLD方法确定了氧压参数——当氧化物区域厚度为10/30纳米时，忆阻器电阻开关的挥发性行为开始显现。

    关键词： 忆阻器、二氧化钒、脉冲激光沉积、神经形态电子器件、电阻开关

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过脉冲激光沉积法合成重费米子CeCoIn5薄膜

    摘要： 通过脉冲激光沉积(PLD)技术在Al2O3(0001)衬底上生长了CeCoIn5(Co115)薄膜。这些薄膜主要沿c轴生长，包含CeIn3和含铟合金相。岩盐型晶粒成核形成，其中混有过量铟的Co115晶粒均匀分布于衬底表面。该薄膜电阻率在47 K附近呈现近藤相干峰，并在1.8 K呈现零电阻超导态——这是PLD生长Co115薄膜中的首次观测。薄膜的Rietveld精修显示其c/a比(四方度)从单晶的1.6374被抑制至1.6312，这与超导转变温度和四方度的线性关系相符。这种良好一致性表明PLD技术可为调控临界自旋涨落的二维特性提供新途径，从而有助于理解Co115的超导配对机制。

    关键词： 金属薄膜、CeCoIn5薄膜、重费米子、超导性、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 高透射率掺铒氧化锌薄膜作为有机发光二极管的电极

    摘要： 稀土元素铒(Er)掺杂氧化锌(ErZO)薄膜通过脉冲激光沉积(PLD)法制备于玻璃基底上。研究了0-2.0 wt.%范围内Er掺杂浓度对ErZO薄膜光电性能的影响。与本征ZnO薄膜相比，Er掺杂提升了n型导电性。当Er含量为1.0 wt.%时，优化后的ErZO薄膜表现出低电阻率3.4×10?? Ω·cm、高载流子浓度5.9×102?/cm3以及优异的可见光透过率(>93%)。将ErZO薄膜作为透明阳极制备有机发光二极管(OLED)，结果显示：采用ErZO阳极的OLED器件电流效率高达86.5 cd/A，较使用氧化铟锡阳极的参照器件(76.0 cd/A)提升了14%。

    关键词： 掺铒氧化锌、透明导电氧化物、脉冲激光沉积、薄膜、有机发光二极管

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 缓冲层对脉冲激光沉积法生长石墨烯薄膜的生长和质量的影响

    摘要： 石墨烯薄膜通过脉冲激光沉积法，借助镍膜从高取向热解石墨生长于两种不同厚度的二氧化硅/硅衬底上。本研究探讨了衬底温度条件下二氧化硅缓冲层厚度对石墨烯薄膜质量、生长情况及结晶度的影响。所有石墨烯样品均采用拉曼光谱、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)进行表征。显微拉曼光谱结果清晰显示：当衬底温度从700°C升至800°C时，二氧化硅(100纳米)/硅衬底上的碳键强度增强而缺陷减少。此外，拉曼光谱还观察到：随着生长温度从700°C提高到800°C，商用二氧化硅衬底上石墨烯层数持续增加。因此，本研究提供了一种简便、快速且有效的方法，用于调控不同厚度二氧化硅层硅衬底上石墨烯薄膜的质量、生长情况及晶粒尺寸。

    关键词： 拉曼光谱、扫描电子显微镜、石墨烯、脉冲激光沉积、X射线光电子能谱

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 脉冲激光沉积法制备的低温非晶态MoOX、WOX和VOX的光学特性研究

    摘要： 过渡金属氧化物是兼具导电性、光学透明性和催化功能的材料，广泛应用于太阳能电池、平板显示器和探测器等领域。其中高功函数氧化物（如MoO?、WO?和V?O?）尤为常用。许多应用场景要求低温沉积工艺，这会导致材料形成非晶结构。本研究通过脉冲激光沉积法制备了非晶MoO?、WO?和VO?薄膜，并测定其光学特性与功函数，同时制备多晶ZnO样品作为对照。沉积过程中及后续样品冷却、腔室放气阶段，衬底温度控制在25°C–100°C范围，氧压维持在10–20 Pa范围。光学表征采用光热偏转光谱法——这种非接触式无损检测技术可直接测量吸收光谱，灵敏度达10??量级。带隙吸收可反映氧空位或金属相等缺陷存在情况。优化后的薄膜在亚带隙区表现出极低吸收系数：MoO?和VO?为103 cm?1量级，WO?仅为102 cm?1。通过吸收边斜率获取的乌尔巴赫能量可评估半导体材料无序度?？奶秸氩獾玫墓胛诙秃漳芰砍氏治⑷跸喙匦?。X射线光电子能谱显示，仅在最低氧压/最高温度条件下制备的样品实现了理想的化学计量比转移。

    关键词： 功函数、乌尔巴赫能量、光谱学、脉冲激光沉积、透明金属氧化物、光热偏转光谱法

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 通过全激光沉积与退火工艺合成的纯碳导电透明电极

    摘要： 光电器件和光伏器件面临的最大挑战之一，是需要为氧化铟锡（ITO）等透明导电氧化物（TCO）提供可靠的替代方案。我们最近发表了一项研究，提出了一种仅基于碳材料制备透明导电电极的方法。首先，我们采用脉冲激光沉积（PLD）技术制备高性能类金刚石碳（DLC）薄膜。这类薄膜具有与金刚石相似的优异特性，例如在可见光范围内具有高透光率、化学惰性和生物相容性。此外，DLC是完美的电绝缘体，在紫外（UV）波段呈现较高不透明度。这一特性为第二步在DLC表面实施紫外激光退火提供了重要基础——通过破坏表面原有的金刚石键合（sp3杂化），促使原子重新排列形成石墨键合（sp2杂化）。实验证明，原子级石墨键合的增加能显著提升表面导电性。在优化退火参数后，其表面导电率可达ITO相当水平。研究同时表明，激光处理仅轻微影响DLC的透光性。更重要的是，这种全激光加工工艺与标准微电子制造流程完全兼容。

    关键词： 类金刚石碳（DLC）、石墨化、脉冲激光沉积（PLD）、透明电极、激光表面退火

    更新于2025-09-12 10:27:22