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非晶衬底上的黄铁矿薄膜：与衬底的相互作用及掺杂效应
摘要： 近期关于黄铁矿（FeS2，包括薄膜和单晶）的已发表文献面临几个关键问题：黄铁矿呈现的低光电压（主要与其表面特性有关）、尚未明确可靠的n型和p型样品制备方法，以及化学计量比的重要性。为解决后两个问题，研究人员在不同温度（Ts ? 600°C）下对沉积于钠钙玻璃和非晶石英基底上的铁薄膜、钛/铁和钴/铁双层膜进行20小时硫化处理以获得黄铁矿薄膜。通过室温下的塞贝克系数和霍尔效应测量发现：钠钙玻璃基底上硫化的钛/铁样品因钛层与基底的强相互作用导致塞贝克系数符号由负转正（该现象在非晶石英基底样品中未出现），这种相互作用促使钠钙玻璃基底与黄铁矿层间形成新TiO2层。钠钙玻璃基底上硫化的钴/铁双层膜表现与既有研究一致——当Ts ? 175°C时均呈现n型半导体特性。非故意掺杂的钠钙玻璃铁薄膜在电输运特性表征方面结论不明确：硫化薄膜的塞贝克系数（S）在所有Ts值下均显示S > 0，但霍尔常数的数值与符号呈现不可复现性。研究结果结合当前合成黄铁矿薄膜生长与掺杂知识展开讨论。
关键词： 薄膜、霍尔效应、塞贝克效应、掺杂效应、钠钙玻璃、黄铁矿
更新于2025-09-22 18:33:41
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掺银PbS薄膜通过喷雾热解法制备用于太阳能电池
摘要： 采用经济高效的雾化喷雾法，在200°C条件下向玻璃基底制备了厚度为616至745纳米的银（Ag）掺杂硫化铅（PbS:Ag）薄膜，银掺杂量分别为2%至8%。针对太阳能电池应用，研究了银掺杂浓度对PbS薄膜结构、形貌、光学、光致发光及电学特性的影响。X射线衍射图谱证实所制PbS:Ag薄膜具有多晶立方晶系特性。随着银掺杂浓度增加，晶粒尺寸和织构系数均增大。扫描电子显微镜（SEM）与原子力显微镜（AFM）形貌分析显示，薄膜晶粒尺寸和表面粗糙度值随银掺杂浓度升高而增加。能谱（EDS）光谱证实6%银掺杂PbS薄膜中存在Ag、Pb和S元素，银氧化物相关峰在6%掺杂水平开始显现。光学直接带隙值从2%掺杂时的1.51 eV降至6%掺杂时的1.17 eV，8%掺杂时略微回升至1.79 eV。所有PbS:Ag薄膜的光致发光光谱均在约580 nm处呈现强近带边（NBE）发射，表明其具有更优光学品质。霍尔效应测量证实银掺杂提升了载流子迁移率、浓度及电阻率等特性并呈现p型导电性，其中6%银掺杂PbS薄膜表现出4.32×101? cm?3的高载流子浓度和80 Ω·cm的低电阻率。最终以6%银掺杂薄膜构建了FTO/CdS/PbS:Ag异质结太阳能电池。
关键词： X射线衍射、霍尔效应、薄膜、掺银硫化铅、太阳能电池
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于电化学光伏电池应用的Cd(Zn, S)Se四元薄膜
摘要： 本研究通过低成本简便的化学浴沉积法制备了Cd1?xZnxSySe1?y（0 ≤ x = y ≤ 0.35）光电极。分析了Zn和S掺杂对薄膜成分、微观结构、电学及光学性能的影响。组装了Cd1?xZnxSySe1?y/0.25M硫化物/多硫化物/C构型的电化学光伏电池，以检测其在光照和黑暗条件下的不同性能参数。采用Cd1?xZnxSySe1?y（0 ≤ x = y ≤ 0.075）光电极制备的EPV电池表现出最高3.18%的光电转换效率。该性能主要归因于材料粗糙微观结构增强的光吸收能力，以及光注入电子与电解质的低复合率。Zn和S掺杂CdSe后光伏性能显著提升。
关键词： EPV电池、霍尔效应、多元材料、能带隙、静电力显微镜、薄膜电极、硫属化物半导体、费米能级
更新于2025-09-16 10:30:52
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退火和氢离子注入对光伏用Cu2O薄膜功能特性的影响
摘要： 多晶氧化亚铜（Cu2O）薄膜经溅射、退火（900?C快速热退火）处理后，在室温下以36 keV低加速能量注入5E13至2E15 cm-2不同剂量的氢离子（H+），以调控薄膜适用于太阳能电池的功能特性。随后将退火及H+注入的Cu2O薄膜在惰性气氛中进行100?C至600?C的低温后处理，促进氢对主要本征受主能级的钝化作用，并调节载流子浓度以优化其作为异质结太阳能电池吸收层的性能。H+掺杂与后处理工艺有效调控了退火多晶Cu2O薄膜的结构、光学及电学特性。结果表明：随着H+剂量增加，~2.0 eV处的激子特征峰显著增强；与激子峰和铜空位相关区域相比，~1.7 eV处归一化光致发光（PL）面积随H+剂量提升呈现急剧增强；归一化总PL量子效率在H+剂量升高时发光产率提升两个数量级。当H+注入剂量从低到高变化时，空穴浓度降至~1013 cm-3，而空穴迁移率和电阻率分别增至~27 cm2/Vs和~2.4 kΩcm。此外，后处理与H+掺杂使主要受主能级从价带顶上方0.21 eV上移至0.27 eV。通过定性（PL分析）与定量（霍尔数据）结果可判定：H+注入与后处理工艺可能同时实现了受主缺陷与补偿施主缺陷的钝化作用。
关键词： 退火后温度、氢离子注入剂量、薄膜、霍尔效应、氧化亚铜、光致发光
更新于2025-09-16 10:30:52
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岩盐相CdZnO作为透明导电氧化物
摘要： 透明导电氧化物（TCOs）广泛应用于太阳能电池到发光二极管等领域。本研究证明，金属有机化学气相沉积（MOCVD）法生长的岩盐结构CdZnO三元化合物具有优异的TCO应用潜力。通过红外反射光谱、紫外-可见吸收光谱与霍尔效应联用，我们测定了该化合物的光学和电学输运特性。研究发现：掺杂锌元素可提升电子浓度与迁移率，使电阻率低于纯CdO——当锌含量为10%时，最小电阻率达1.96×10?? Ω·cm。此外，由于带隙能量增大与能带填充效应的共同作用，其吸收边能量从CdO的2.58 eV提升至15%锌含量的2.89 eV，显著增强了可见光区透光性。该三元合金TCO材料不仅生长温度要求低，且CVD沉积工艺具备良好扩展性，为其在外部器件集成应用奠定了坚实基础。
关键词： 霍尔效应、紫外-可见吸收、金属有机化学气相沉积、红外反射率、CdZnO（镉锌氧）、透明导电氧化物
更新于2025-09-10 09:29:36
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高度掺杂铁的A3B5半导体形成特征与性质研究
摘要： 通过脉冲激光沉积法生长过程中高度掺杂铁的InAs、InSb和GaSb半导体层进行了实验研究。在GaAs(100)衬底上形成各层的最佳温度为：250°C（InSb:Fe）、300°C（InAs:Fe）和350°C（GaSb:Fe）。当铁浓度较高（超过10 at%）时，这些层展现出铁磁特性，表现为霍尔电阻的磁场依赖性中出现滞后曲线、负磁阻效应，以及在某些情况下室温测量时呈现铁磁型磁化强度。铁原子不改变层的导电类型；InAs:Fe和InSb:Fe层具有n型导电性，而GaSb:Fe层由于本征点缺陷而呈现p型导电性。
关键词： 霍尔效应、A3B5半导体、铁磁特性、磁阻效应、铁掺杂、脉冲激光沉积
更新于2025-09-09 09:28:46
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不同注量200 MeV Ag15+离子束辐照对WO3薄膜的影响
摘要： 通过快重离子（SHI）束辐照靶材可改变薄膜的物理性质。采用200 MeV Ag15+离子束对厚度89 nm的喷雾沉积三氧化钨（WO3）薄膜进行不同注量（5×1011、1×1012、5×1012和1×1013 ions/cm2）辐照。原始薄膜X射线衍射图谱呈正交晶系，除5×1012 ions/cm2注量外，辐照后薄膜在不同注量下均转变为非晶态——这可能是辐照诱导再结晶效应所致。原始薄膜观测到的拉曼模与辐照WO3薄膜报道数据高度吻合。拉曼峰强度随注量增至5×1012 ions/cm2逐渐减弱，并在更高注量下完全消失。原始薄膜光学透过率显著高于辐照样品。直接与间接带隙均呈现红移现象。原子力显微镜数据显示辐照后表面发生显著形貌变化。通过霍尔效应研究了原始与辐照薄膜的输运特性，发现电阻率随注量增加而降低。本文对上述结果进行了讨论。
关键词： 三氧化钨、霍尔效应、拉曼光谱、间接带隙、辐照
更新于2025-09-09 09:28:46
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聚(3,4-乙烯二氧噻吩)中动态准连续能带存在下的稳定霍尔电压
摘要： 拓扑无序和热无序使得聚(3,4-乙撑二氧噻吩)体系的迁移率表征复杂化，目前其确切传输机制尚未完全阐明。本研究证明锁相放大器测量的交流霍尔效应可解析半金属聚合物在室温至32K温度区间的霍尔电压。这些结果通过有机随机相位模型进行评估，该模型解释了尾态作用，尤其阐明了分子半导体中的热无序效应。我们报道了半金属聚合物中高达3.7 cm2 V?1 s?1的能带迁移率，这种迁移率产生于源自聚合物链间显著电子相干性的离域能带。
关键词： 弱局域化、导电聚合物、PEDOT、霍尔效应、有机相模型、电子相干性
更新于2025-09-04 15:30:14