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oe1(光电查) - 科学论文

12 条数据
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  • 退火温度对喷雾沉积V2O5薄膜结构、形貌、光学及电学性能的影响

    摘要： 采用简单且经济高效的喷雾热解技术(SPT)，在300°C基底温度下沉积了纳米结构五氧化二钒(V2O5)薄膜，并在300-500°C大气环境下以恒定升温速率进行后退火处理。研究了后退火热处理对V2O5结晶的影响。通过X射线衍射进行结构表征，扫描电子显微镜观察形貌，紫外-可见分光光度计测试光学性能，霍尔探针进行电学表征，并采用拉曼光谱确认物相。X射线衍射分析(XRD)显示，沉积态薄膜为具有(001)择优取向的正交晶系结构。此外观察到随着退火温度升高，晶粒尺寸从22nm增大至56nm。在300-1000nm波长范围内研究了样品的光学特性。拉曼光谱证实了V2O5薄膜的层状结构?；舳вΣ饬勘砻髟亓髯优ǘ人嫱嘶鹞露壬叨浠?。

    关键词： 拉曼光谱、载流子浓度、退火温度、五氧化二钒

    更新于2025-11-21 11:18:25

  • 铜/锑共掺杂调控锗碲基合金载流子浓度及热电性能并实现超低晶格热导率

    摘要： 原始GeTe材料展现出良好的热电性能，但受限于Ge空位导致的高载流子浓度(nH)和热导率。本研究选择Cu/Sb作为共掺杂剂以抑制高nH并降低热导率，在此条件下，本文提出的Ge0.85Te(CuSb)0.075体系在773K下获得了约1.62的优异zT值。结果表明：随着掺杂浓度增加，由于nH降至约1×102? cm?3，功率因子随之提升；同时总热导率也从约7.4 W m?1 K?1降至约1.59 W m?1 K?1，这源于超低的晶格热导率——其中晶界和点缺陷的多重散射机制对不同频率声子产生差异化分散作用。本研究发现结合了热学与电子策略，为开发无铅热电材料奠定了基础。

    关键词： 多散射机制，铜/锑共掺杂锗碲，热电材料，超低晶格热导率，zT值，载流子浓度，塞贝克系数

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 不同基底上化学浴沉积制备的BiSe薄膜在光电子应用中的光学、电学、结构及磁学特性

    摘要： 采用化学浴沉积法（CBD）在PMMA、ITO、玻璃和硅片等基底上制备了BiSe薄膜。制备过程中沉积温度、时间和pH值保持恒定。生长于ITO、玻璃、PMMA和硅片基底的BiSe薄膜厚度分别为513、468、1039和260纳米。根据GAXRD分析结果，生长于玻璃和PMMA基底的薄膜呈非晶结构，而生长于ITO和硅片基底的薄膜则显示出Bi2Se3晶体的特征峰。计算得出ITO和硅片基底薄膜的晶粒尺寸、单位面积结晶数量及位错密度分别为112.40纳米与43.04纳米；2.25×10??与7.91×10??（1/纳米2）。通过Zisman法测得玻璃、ITO、PMMA和硅片基底薄膜对蒸馏水、乙二醇、甲酰胺和二碘甲烷液体的接触角及临界表面张力。生长于玻璃、ITO、PMMA薄膜的透射率与反射率分别为：T% 79.90、92.76、67.37；R% 6.18、2.07、10.59。其带隙值Eg分别为1.92、2.18、1.60电子伏特。消光系数、折射率及相对介电常数分别为k=0.007、0.002、0.012；n=1.65、1.34、1.96；ε?=0.271、0.083、0.528。玻璃、ITO、PMMA和硅片的方阻、霍尔迁移率、面载流子浓度、体载流子浓度及导电类型依次为：6.52×10?、6.65×101、1.09×10?、6.45×102（Ω/平方厘米）；2.38、1.21×10?1、5.34、1.52（平方厘米/伏·秒）；4.01×101?、7.71×101?、1.06×101?、6.34×101?（每平方厘米）；4.58×101?、1.50×1022、1.02×101?、2.89×102?（每立方厘米）；p型、n型、p型、p型。此外，通过范德堡法和HEMS技术测得了薄膜的I-V特性及磁阻随磁场变化关系。

    关键词： 磁阻效应、薄膜沉积、光学带隙、载流子浓度、表面特性、晶体生长

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过添加低晶格失配的CuSbSe2空穴传输层提高Sb2Se3太阳能电池效率

    摘要： 作为优异的光吸收材料，硒化锑（Sb2Se3）已吸引研究者探索其在太阳能电池中的应用。目前Sb2Se3太阳能电池效率仍较低，这源于载流子浓度不足和背面复合严重。本研究通过共溅射Sb2Se3与铜靶材制备了额外CuSbSe2薄膜作为空穴传输层，该工艺降低了吸收层表面粗糙度与背面复合，有利于载流子收集。得益于CuSbSe2薄膜较高的载流子浓度及铜的适度扩散，吸收层载流子浓度显著提升，从而有效提高了Sb2Se3薄膜太阳能电池的开路电压（Voc）。最终我们获得了效率为5.87%的FTO/CdS/Sb2Se3/CuSbSe2/Au太阳能电池，较基础效率提升超过25%。

    关键词： 载流子浓度，CuSbSe2，共溅射，Sb2Se3，晶格失配

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 多量子阱晶体管激光器的大信号分析：非平衡载流子与光子密度分布的研究

    摘要： 本文对异质结双极晶体管激光器（HBTL）进行了大信号与开关特性分析，以揭示其在高电流注入条件下的光电行为。通过采用载流子输运、非线性光学增益和光限制因子的适当模型，我们模拟了HBTL在较低和较高调制频率下的大信号响应。研究结果表明：对于多量子阱（MQW）结构，在低频条件下载流子密度与光子密度均无差异；但在高速大信号输入情况下，载流子浓度会在相邻量子阱间呈现差异化分布，这种分布会增大线宽（其取决于ΔNqw）。我们运用计算高效的数值方法对单量子阱和MQW结构进行开关特性分析，展示了不同结构参数对开关行为的影响。通过求解一组耦合速率方程，研究了MQW-HBTL的大信号与开关特性。最后，为全面评估该光电器件，我们引入了综合性能因子——该因子综合考虑输出功率、交流电流增益、调制带宽、基极阈值电流及开启时间等全部光电特性，旨在为光电子集成电路设计合适的激光器。

    关键词： 多量子阱、开关分析、载流子浓度、异质结双极晶体管激光器、大信号分析、光子密度

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管结构中二维电子气迁移率与晶体质量的相关性（该结构生长于4H-SiC衬底）

    摘要： 我们研究了金属有机化学气相沉积生长的AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）结构中晶体质量与二维电子气（2DEG）迁移率的相关性。对于在1100°C下生长AlN成核层的结构，其室温下的2DEG迁移率和面载流子密度分别为1627 cm2/V·s和3.23 × 1013 cm?2。此外，研究证实GaN缓冲层的刃型位错密度与AlGaN/GaN HEMT中的2DEG迁移率和面载流子密度相关。

    关键词： 金属有机化学气相沉积、二维电子气、迁移率、氮化镓高电子迁移率晶体管（AlGaN/GaN HEMT）、载流子浓度、刃型位错与螺型位错

    更新于2025-09-23 12:51:32

  • 锑硫化物（Sb2S3）的铜掺杂：制备、特性及光伏应用

    摘要： Sb2S3太阳能电池在功率转换效率（PCE）方面落后于硅太阳能电池和碲化镉太阳能电池等传统薄膜太阳能电池。最突出的问题之一是Sb2S3的载流子浓度相对较低。为了提高载流子浓度，我们通过射频磁控溅射法将元素铜掺杂到Sb2S3薄膜中。实验证明铜已掺入Sb2S3薄膜，并主要以铜硫属化合物形式锚定在Sb2S3表面及晶界处与硫结合。铜掺杂显著改变了射频溅射Sb2S3薄膜的物理和电学特性，包括光学带隙、结晶度、化学成分、形貌及载流子浓度。特别是经过精准铜掺杂后，电子载流子浓度从6.28×10?显著提升至6.06×101? cm?3，费米能级也明显上移?；谏淦到ι渫粼覵b2S3吸收体的平面太阳能电池实现了1.13%的PCE提升，并展现出良好稳定性。本研究表明铜掺杂是改善Sb2S3薄膜电子特性和提升Sb2S3太阳能电池性能的有效替代方案。

    关键词： 射频磁控溅射、铜掺杂、光伏应用、载流子浓度、Sb2S3太阳能电池

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 利用多电子双棱镜相移电子全息术对n型氮化镓半导体中不同载流子浓度的可视化研究

    摘要： 采用透射电子显微镜（TEM）的相移电子全息术（PS-EH）对n型GaN半导体中不同载流子浓度激活层（掺杂水平分别为10^19、10^18、10^17和10^16原子/立方厘米的硅掺杂）进行可视化研究。为精确测量GaN样品重建相位分布，使用三组电子双棱镜获取无双棱镜灯丝菲涅尔条纹的高对比度全息图，并采用冷冻聚焦离子束（cryo-FIB）制备大视场畸变较小的均匀TEM样品。该350纳米厚TEM样品中所有层均以1.8纳米空间分辨率和0.02弧度相位分辨率区分，同时测量了层间界面处相位分布阶跃宽度变化（对应耗尽层宽度）。通过观测相位分布与理论能带结构模拟，估算出各掺杂水平下激活层与非激活层的厚度。随着掺杂浓度降低，TEM样品中激活层厚度与总厚度的比值显著减小，因此需要更厚的TEM样品来观测更低载流子浓度（例如区分10^16与10^15原子/立方厘米的掺杂层）。估算表明，要实现PS-EH与cryo-FIB联用检测亚层结构，样品厚度需超过700纳米。

    关键词： 相移电子全息术、掺杂分布、载流子浓度、氮化镓、非活性层、活性层

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 寻找CZTS太阳能电池CdS缓冲层合适掺杂剂的模拟研究

    摘要： CZTS太阳能电池作为太阳能发电领域极具前景的候选技术，其性能可通过优化最广泛使用的CdS缓冲层参数得到提升。本研究采用SCAPS-1D太阳能电池模拟软件，对典型CZTS太阳能电池结构（以玻璃为衬底、Mo薄膜为背接触电极）进行了数值模拟。该结构依次包含：作为吸光层的CZTS、CdS缓冲层、作为窗口层的ZnO以及作为前接触电极的透明导电氧化物n-ITO。模拟过程中，采用银(Ag)、铜(Cu)和氯(Cl)三种材料对CdS缓冲层进行掺杂，以实现较宽范围的载流子浓度调控。在获得适宜载流子浓度后，保持其他层参数不变，通过改变掺杂缓冲层厚度来考察开路电压(Voc)、短路电流密度(Jsc)、填充因子(FF)及转换效率(η)等性能参数的变化规律。

    关键词： SCAPS-1D，太阳能电池，CZTS，掺杂CdS，载流子浓度

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 表面吸附物引起的石墨烯载流子浓度和迁移率变化研究

    摘要： 研究了石墨烯的电导率、载流子浓度和载流子迁移率随时间响应离子化施主与受主吸附物的变化规律。当暴露于弱电子给体NH3时，观察到石墨烯电导率和空穴浓度降低，但载流子迁移率却呈单调递增；而暴露于典型电子抽取型物质NO2时则呈现相反行为。强电子给体C9H22N2会使石墨烯从p型转变为n型，但仍保持载流子浓度与迁移率的反向变化趋势。即使通过氧等离子体处理人为引入缺陷后，这些变化规律依然不变。对C9H22N2、NH3和NO2的响应表明离子化表面吸附物具有显著影响，我们通过考虑石墨烯中载流子受带电杂质散射的简易模型对此进行了解释。

    关键词： 载流子浓度、气体分子吸附、石墨烯、石墨烯迁移率、氨气、二氧化氮

    更新于2025-09-10 09:29:36