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oe1(光电查) - 科学论文

10 条数据
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  • 通过金属吸附原子热沉积制备的空气稳定氮掺杂黑磷晶体管

    摘要： 本工作描述了一种简单有效的热沉积方法，用于增强二维黑磷（BP）的稳定性并实现其n型掺杂，从而成功制备出逻辑器件。通过铝原子掺杂，BP的抗氧化稳定性得到提升，在环境条件下转移特性可保持数天。此外，掺杂后的BP呈现n型导电特征，表现出阈值电压负向偏移和电子迁移率增强。第一性原理计算揭示了铝掺杂机制：铝诱导导带底下移并提高费米能级。通过裸露BP与铝掺杂BP的集成，可制备反相器、p-n二极管等多种逻辑器件。该研究揭示了通过金属原子掺杂同步增强BP稳定性和调控其导电性的简便策略，为器件应用奠定了良好基础。

    关键词： n型掺杂、稳定性、黑磷、热沉积、第一性原理计算

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • Bi掺杂ZnO纳米线的表面修饰：缺陷能量的密度泛函超胞计算

    摘要： 采用基于密度泛函与杂化泛函的超胞方法计算了多种厚度Bi原子表面掺杂ZnO纳米线的电学特性。通过研究带电与中性超胞总能量差随超胞尺寸的变化规律，作者建立了外推方法以获取稀缺陷极限下的可靠缺陷能数据。计算表明：虽然Bi替代Zn或O位点在适当热力学条件下可自发发生，但占据Zn位点更为常见。通过参数化分析了缺陷（电荷态）转变能与纳米线厚度的函数关系，发现Bi替代ZnO纳米线表面O位点（Zn位点）会形成深能级受主（浅能级施主）态（极薄纳米线除外）。由此得出结论：Bi在ZnO纳米线表面的掺杂将导致n型导电特性。

    关键词： 氧化锌纳米线、缺陷能学、n型掺杂、铋掺杂、超胞计算、密度泛函理论

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 薄热氧化层上的晶圆级石墨烯场效应晶体管

    摘要： 在本研究中，我们展示了在10纳米热氧化硅衬底上制备背栅石墨烯场效应晶体管（GFETs）的可行性。通过比较转移化学气相沉积（CVD）石墨烯不同位置的器件迁移率，发现石墨烯器件存在n型掺杂现象，其狄拉克点位于理想值0V的±0.5V范围内。减小背栅介质厚度可降低工作电压范围（这是低功耗电子器件通常所需的特性），且器件在常温常压空气环境中工作时保持稳定。所测得的接触电阻与文献报道值相当，这为制备面向未来的低功耗石墨烯基纳米电子器件提供了可行性。

    关键词： 化学气相沉积石墨烯、n型掺杂、热氧化硅、迁移率、狄拉克点、低功耗电子器件、场效应晶体管、石墨烯、接触电阻

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 对体异质结薄膜中微量掺杂剂的探测与控制可实现更高性能的聚合物太阳能电池

    摘要： 为实现聚合物太阳能电池（PSC）的高效掺杂，需根据极性使掺杂剂选择性分布于体异质结（BHJ）薄膜的二元组分中。针对鲜少研究的n型掺杂剂，本研究通过简化平面异质结（PHJ）器件深入探究其优势分布位置。结果表明：当n型掺杂剂分布于受主层或给体/受主界面时能提升器件性能，而位于给体层则损害器件性能?；诖朔⑾?，通过顺序涂布工艺将n型掺杂优势迁移至高效BHJ器件。性能提升与掺杂剂在BHJ薄膜中的分布变化密切相关，该关联通过具有精细化学敏感性的同步辐射技术得到精确验证。更有趣的是，仅需改变中间层掺杂剂的极性，该顺序涂布工艺即可轻松拓展至p型掺杂器件。这些发现为PSC中的双极掺杂铺平了道路，使分子掺杂带来的性能提升成为可预期目标。

    关键词： 分子掺杂、聚合物太阳能电池、掺杂形貌、n型掺杂、三元共混太阳能电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 掺杂剂/组分混溶性对聚合物太阳能电池高效N型掺杂的意义

    摘要： 体异质结（BHJ）薄膜中掺杂剂位置的不确定性阻碍了分子掺杂在聚合物太阳能电池（PSCs）及其他有机器件中的广泛应用。已知掺杂剂与组分间的相互作用决定了BHJ薄膜中的掺杂剂分布，从而极大影响分子掺杂效果。通过溶液相形成电荷转移复合物排除强掺杂剂/组分相互作用后，我们通过计算汉森总溶解度参数差值（δi-Hansen）评估掺杂剂/组分混溶性，并采用接触角测量验证其准确性，选取聚[(2,6-(4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b:4,5-b']二噻吩))-交替-(5,5-(1',3'-二-2-噻吩基-5',7'-双(2-乙基己基)苯并[1',2'-c:4',5'-c']二噻吩-4,8-二酮))]（PBDB）/聚{[N,N'-双(2-辛基十二烷基)萘-1,4,5,8-四甲酰亚胺-2,6-二基]-交替-5,5'-(2,2'-二噻吩)}（N2200）和聚[4,8-双(5-(2-乙基己基)噻吩-2-基)苯并[1,2-b;4,5-b']二噻吩-2,6-二基-交替-(4-(2-乙基己基)-3-氟噻吩[3,4-b]噻吩-)-2-羧酸酯-2-6-二基)]（PCE10）/N2200两个模型体系揭示混溶性与光伏性能的关系。仅当n型掺杂剂（4-(1,3-二甲基-2,3-二氢-1H-苯并咪唑-2-基)苯基）二甲胺（N-DMBI）与给体聚合物间具有较大δi-Hansen差值时，材料组合的光伏性能得以提升。随后我们考察了聚合物共混物的掺杂形貌，由于N-DMBI的加入会抑制聚合物结晶，从而确认n型掺杂对器件性能提升的关键作用。除掺杂剂/聚合物相互作用外，还通过绘制三元相图评估溶剂/聚合物和溶剂/掺杂剂相互作用对N-DMBI分布动力学效应的影响，得出动力学形貌演化不会改变BHJ薄膜中由混溶性主导的N-DMBI分布规律。最终通过制备双层器件建立了N-DMBI位置与器件性能的直接关联，仅在N-DMBI分布于N2200层时两种材料体系均呈现光伏性能提升。本研究为利用掺杂剂/组分相互作用及三元相图在大量实验前预测掺杂剂分布提供了依据，显著减少试错工作量并提高分子掺杂PSCs的可靠性。

    关键词： n型掺杂、聚合物太阳能电池、掺杂形貌、三元相图、分子掺杂

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 空气稳定的n型掺杂富勒烯修饰TiO?电子传输层界面工程用于高效稳定钙钛矿太阳能电池

    摘要： 作为平面n-i-p型钙钛矿太阳能电池中常用的电子传输材料，二氧化钛（TiO2）致密层存在表面羟基、高缺陷密度及能级不匹配等难题，导致界面处严重的能量损失与稳定性问题。为解决这些问题，研究者采用掺杂空气稳定的n型掺杂剂3-二甲基-2-苯基-2,3-二氢-1H-苯并咪唑（DMBI）的薄层[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）对TiO2表面进行修饰。先进表征技术证实，这种改性显著提升了MAPbI3/TiO2界面的电荷转移效率并减小能级偏移，从而有效抑制电荷复合。由于表面亲和力增强，高质量且晶粒尺寸更大的钙钛矿薄膜在n型掺杂PCBM/TiO2上生长。最终，钙钛矿太阳能电池的平均光电转换效率从17.46%大幅提升至20.14%，所有光伏参数均得到优化。此外，由于PCBM的疏水性以及钙钛矿薄膜和界面处较低的缺陷密度，采用n型掺杂PCBM/TiO2的器件稳定性显著优于裸TiO2对照器件。这项工作表明，通过聚焦钙钛矿界面优化有望实现器件性能的进一步提升。

    关键词： 稳定性、界面、钙钛矿太阳能电池、n型掺杂、效率、电子传输层

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 石墨烯量子点促进重n型石墨烯的合成用于近红外光电探测器

    摘要： 随着半导体技术发展出现瓶颈，石墨烯在微电子领域的应用需求日益迫切，因此可控的石墨烯掺杂技术成为调控其电子或光电性能、制备高性能器件的迫切需求。本研究报道了一种通过化学气相沉积（CVD）法合成重氮（N）磷（P）共掺杂石墨烯（n型石墨烯）的简便方法：以氮磷共掺杂石墨烯量子点（n型GQDs）为成核中心，甲烷（CH4）为气态碳源，铜（Cu）箔为催化基底。通过监测石墨烯生长机制发现，共掺杂GQDs能作为二维外延生长的成核位点来制备掺杂石墨烯薄膜。最终构建的重n型石墨烯薄膜光电探测器在1550 nm波长下表现出优异性能，具有高探测率（~1.3×1010 cmHz1/2W-1）和响应度（58 mAW-1）。该环保简便的石墨烯掺杂技术推动了掺杂石墨烯在微电子领域的应用。

    关键词： 量子点、光电探测器、化学气相沉积、n型掺杂、石墨烯

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 镍锡锗化物/重掺杂n?-Ge???Sn?结构形成超低电阻接触

    摘要： 我们研究了采用不同电子浓度的Sb和P掺杂Ge1?xSnx外延层制备Ni(Ge1?xSnx)/n+-Ge1?xSnx接触的形貌，并分析了其晶体结构与接触电阻率。镍锗锡化处理后，Sb掺杂Ge1?xSnx层中应变完全保持且晶体质量未出现显著退化，仅锡含量略有降低。尽管锡含量较高且镍锗化温度为350°C，Ni(Ge1?xSnx)/Sb掺杂Ge1?xSnx界面的接触电阻率仍低于P掺杂样品。当电子浓度为1.8×102? cm?3时，Ni(Ge1?xSnx)/Sb掺杂Ge0.935Sn0.065样品获得了低至10?? Ω·cm2的超低接触电阻率。

    关键词： 接触电阻率，n型掺杂，锗锡

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 石墨烯与二维钙钛矿的超灵敏异质结揭示自发碘离子损失

    摘要： 利用超灵敏的剥离二维钙钛矿单晶片/石墨烯异质结构器件，研究揭示了自发碘离子流失是钙钛矿的重要降解途径——该过程通过产生带正电的碘空位对钙钛矿进行n型掺杂。此外，用石墨烯覆盖钙钛矿可抑制碘离子流失，显著提升其稳定性。本工作不仅为未来稳定钙钛矿光电器件的开发提供了重要见解，还证明了石墨烯作为封装材料以及在器件与材料降解研究中作为灵敏诊断工具的潜力。

    关键词： 钙钛矿稳定性、石墨烯诊断工具、n型掺杂、石墨烯/钙钛矿异质结、自发碘离子损失

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 基于胺类化合物中烷基链长度对石墨烯功函数的调控

    摘要： 本研究探究了胺类化合物中烷基链长度对石墨烯功函数的影响。石墨烯通过化学气相沉积法合成，并采用简单的旋涂法用胺基团对其进行功能化。所用胺类化合物包含苯胺、甲基苯胺、乙基苯胺、丙基苯胺、正/叔丁基苯胺和辛基苯胺。X射线光电子能谱证实材料存在C-N键结合。掺杂剂作用使掺杂石墨烯层的功函数降低，在所有掺杂样品中，叔丁基苯胺功能化的石墨烯功函数最低（3.89 eV，原始石墨烯为4.43 eV）。此外，n型掺杂石墨烯的方阻升高，证实石墨烯层上存在高浓度n型掺杂剂。结果表明叔丁基是降低石墨烯功函数的最佳烷基链，这些材料有望作为光电器件的阴极材料。

    关键词： n型掺杂、石墨烯、功函数、胺类化合物

    更新于2025-09-04 15:30:14