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oe1(光电查) - 科学论文

7 条数据
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  • 通过直流和小信号交流分析评估高温下工作的InGaN/GaN多量子阱太阳能电池的性能

    摘要： 研究了InGaN/GaN多量子阱（MQW）太阳能电池的温度依赖性直流和交流特性，并确定了量子阱数量和厚度差异的影响。结果表明，在高温下载流子输运主要受热电子发射而非隧穿效应主导，但受耗尽区外复合过程限制。通过改进的器件交流电路模型，测定了高注入水平下III族氮化物MQW器件的温度相关交流参数。研究表明，采用交流小信号分析方法及其提取量子阱中存储电荷的能力，以及将内建电位与开路电压VOC等太阳能电池关键参数进行对比，能为器件设计者提供仅靠直流分析无法获得的深入认知。这些关键数据表明，量子阱数量和总耗尽体积需要与特定高温太阳能电池的工作温度相匹配。

    关键词： 交流电路模型、多量子阱、太阳能电池、复合、开路电压（VOC）、直流与交流分析、耗尽区、内建电势、氮化铟镓/氮化镓（InGaN/GaN）、热电子发射、载流子输运、温度依赖性

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过MgZnO势垒能带改性提升ZnO/MgZnO多量子阱紫外发光二极管的载流子输运性能

    摘要： 基于氧化锌（ZnO）材料的紫外光发光二极管（UV LEDs）因其潜在应用价值成为众多研究的主题。本研究开发并数值分析了具有梯度组分势垒的ZnO/MgZnO多量子阱紫外LED。模拟结果表明：当每个三角形势垒中的镁组分从24%梯度递减至2%时，优化后的LED在200 A/cm2电流密度下展现出最高的内量子效率（IQE）（88.0%），较传统方形势垒LED提升了31.3%。这种增强效应源于改进的能带结构改善了载流子输运对称性，并提高了各ZnO量子阱中的辐射复合率，从而提升了器件的内量子效率。此外，本文还探讨了MgZnO/ZnO与InGaN/GaN异质结不同能带偏移比导致的载流子输运特性和电致发光性能差异，为ZnO基LED的器件设计提供了新思路。

    关键词： 数值模拟，量子势垒，载流子输运，氧化锌，发光二极管

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 载流子分辨光霍尔技术揭示的PbI?钝化与晶粒尺寸工程对CH?NH?PbI?太阳能吸收体的影响

    摘要： 随着功率转换效率现已超过25%，混合钙钛矿太阳能电池需要更深入地理解缺陷和加工工艺以进一步逼近肖克利-奎伊瑟极限。一种提升加工工艺和减少缺陷的方法涉及添加剂工程——例如，添加MASCN（MA = 甲铵）和过量PbI2已被证明可以改变薄膜晶粒结构并提高性能。然而，这些添加剂对载流子传输和复合特性的潜在影响仍有待充分阐明。在本研究中，采用了一种新开发的载流子分辨光霍尔（CRPH）表征技术，该技术可在同一样品和广泛的照明条件下获取多数载流子和少数载流子的特性。对n型MAPbI3薄膜的CRPH测量显示，在前驱体溶液中添加5%过量PbI2时，载流子复合寿命和电子密度增加了约一个数量级，而电子和空穴迁移率值几乎没有变化。晶粒尺寸变化（120–2100 nm）和MASCN添加对所考虑的载流子相关参数未产生显著影响，这突出了晶界良性的本质，并表明过量PbI2必须主要钝化体相缺陷而非位于晶界的缺陷。本研究通过新的CRPH方法提供了添加剂对MAPbI3光电特性影响的独特图景。

    关键词： 光霍尔特性表征、缺陷钝化、载流子输运、钙钛矿、电荷复合

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • [IEEE 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 加拿大安大略省渥太华(2019.7.8-2019.7.12)] 2019年国际光电器件数值模拟会议(NUSOD) - 氧化物限制垂直腔面发射激光器的电学特性

    摘要： 我们基于漂移-扩散模型，对具有p-n结的三维多层半导体激光异质结构中载流子输运过程进行了研究，全面描述了垂直腔面发射激光器（VCSELs）的电学特性。我们重点分析了分布式布拉格反射镜（DBRs）界面渐变结构、DBRs及量子阱（QW）周围层的调制掺杂效应、材料相关的载流子迁移率和复合常数等因素，研究对象为氧化物限制型GaAs/AlGaAs VCSELs。通过评估耗尽电容和扩散电容，我们发现电容的两种构成成分以及微分串联电阻均与注入电流和芯片设计密切相关——这意味着通常情况下VCSEL无法通过等效电路近似模型准确描述。电流分布曲线显示，氧化物限制孔径边缘存在显著的电流密度增大现象（电流拥挤效应），该问题可通过优化设计加以抑制。

    关键词： 电流拥挤、微分电阻、氧化孔径、载流子输运、电容、调制频率带宽、垂直腔面发射激光器

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 硅纳米线中径向分辨的电子结构与载流子输运

    摘要： 采用密度泛函理论研究了硅纳米线的电子结构。通过径向分辨态密度分析了不同直径和晶向的纳米线特性，该方法可探究径向空间变化的电子性质，拓展了以往主要基于一维能带结构分析的研究。研究发现纳米线表面与中心区域的电子结构存在显著差异，表明载流子输运主要发生在中心区域。随着直径增大，中心区域的态密度逐渐趋近体材料态密度。当纳米线直径达到约5纳米及以上时，间接带隙等体材料特性开始显现。最后通过原子尺度的传输路径可视化了电流的空间特征，发现电子输运比空穴输运更集中于纳米线中心区域，且受晶向影响。针对硅纳米线在传感器或场效应晶体管等领域日益增长的需求，本研究得出了多项结论（详见文末讨论）。

    关键词： 载流子输运、径向分辨态密度、硅纳米线、密度泛函理论、电子结构

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 单根ZnSe纳米线场效应晶体管中输运特性的增强

    摘要： 宽禁带半导体是下一代光电器件（包括可调谐发射器和探测器）的绝佳候选材料。基于ZnSe纳米线的器件在蓝光发射应用中展现出巨大潜力，因其易于制备且重复性良好。然而，其应用受限于阻碍光电器件性能的深能级缺陷态。本研究主要目标是展示ZnSe纳米线器件在富锌气氛中进行生长后退火处理后的性能提升。我们采用低温光致发光光谱确定主要复合机制及相关缺陷态，随后表征了由原位生长纳米线和锌退火纳米线制备的ZnSe纳米线场效应晶体管的电学特性，测得退火处理后电导率和迁移率均获得数量级提升。研究表明退火处理降低了锌空位浓度——这些空位正是导致原位生长纳米线出现强补偿效应和高散射的主要原因。

    关键词： 电阻率，II-VI族半导体，晶体缺陷，载流子输运，光致发光，载流子迁移率，纳米线

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [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） - 含空位缺陷的二维拓扑绝缘体纳米带中的载流子输运

    摘要： 我们建立了二维拓扑绝缘体（TI）纳米带的输运模型。为模拟量子输运过程，采用非平衡格林函数方法。通过该模型研究了晶格缺陷对载流子输运的影响，发现拓扑绝缘体的拓扑?；け咴堤艿挚垢叽?%的空位缺陷率。同时探究了两个解耦拓扑绝缘体纳米带中边缘态的隧穿效应。

    关键词： 纳米带、空位缺陷、非平衡格林函数、载流子输运、二维拓扑绝缘体

    更新于2025-09-04 15:30:14