研究目的
报道一种简便的室温溶液法制备高质量且x值可控的Cu2-xO薄膜,用于晶体n型硅基异质结光电探测器(PDs),旨在提高其光电响应度和响应速度。
研究成果
该研究成功展示了一种低温溶液法制备价态可控的Cu2-xO薄膜,用于高性能光电探测器。优化后的器件表现出高响应度和快速响应速度,这归因于匹配的能带对齐、高质量Cu2O薄膜中的低陷阱态以及优异的光捕获能力。该方法有望促进Cu2-xO薄膜的大规模制备,并拓宽其在光电器件中的应用。
研究不足
该研究聚焦于采用溶液法制备Cu2-xO/Si异质结光电探测器及其性能表现,但未深入探究该工艺的可扩展性以及器件在实际工作条件下的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择:
采用简便的室温溶液法制备了具有可控x值的高质量Cu2-xO薄膜,这些薄膜被用作晶体n型硅基异质结光电探测器中的空穴选择性传输层。
2:样品选择与数据来源:
以n型(100)取向、双面抛光的硅片为衬底,通过旋涂碘化铜乙腈溶液于硅衬底上,随后在氢氧化钠水溶液中转化制备Cu2-xO薄膜。
3:实验设备与材料清单:
原子力显微镜(AFM, SPM-9500j2)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(岛津UV-2600)、X射线衍射仪(理学Miniflex600)、高分辨X射线光电子能谱仪(Thermo Scientific K-alpha+)及紫外光电子能谱(UPS)。
4:2)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见光谱仪(岛津UV-2600)、X射线衍射仪(理学Miniflex600)、高分辨X射线光电子能谱仪(Thermo Scientific K-alpha+)及紫外光电子能谱(UPS)。 实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过旋涂碘化铜乙腈溶液于硅衬底上,随后在氢氧化钠水溶液中转化制备Cu2-xO薄膜,采用热蒸发法沉积银栅和铝膜作为电极。
5:数据分析方法:
对形貌、吸收光谱、XRD图谱、界面化学计量比及价带排列进行表征,在不同条件下进行光电响应测量。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
UV-visible spectra photometer
UV-2600
Shimadzu
Measurement of the absorption spectra of Cu2-xO thin films
-
X-ray diffractometer
Miniflex600
Rigaku
Obtaining X-ray diffraction (XRD) patterns of as-prepared Cu2-xO thin films
-
High-resolution X-ray photoelectron
K-alpha+
Thermo Scientific
Measurement of the interface stoichiometry and valence-band alignments
-
Keithley 2400 source meter
2400
Keithley
Measurement of J-V characteristics
-
Keithley 2601A sourcemeter
2601A
Keithley
Reading the current output of the device
-
Digital oscilloscope
TPO3054
Tektronix
Evaluation of the response speeds of the PDs
-
Atomic force microscopy
SPM-9500j2
Characterization of the morphologies of the Cu2-xO thin films and silicon structure
-
Ultraviolet photoelectron spectra
Measurement of the valence-band alignments
-
Solar simulator
Abet Technologies
Providing irradiation intensity of 100 mW cm-2 under condition of AM 1.5 G
-
High-speed digital oscilloscope
Measurement of transient photoresponse behaviors
-
Pulsed laser
Measurement of transient photoresponse behaviors
-
QE-R system
QE-R
Enli tech
Study of spectral response
-
Xenon lamp
Part of the QE-R system for spectral response study
-
Monochromator
Part of the QE-R system for spectral response study
-
Lock-in amplifier
SR830
Part of the QE-R system for spectral response study
-
Universal waveform generator
Powering the laser diode for transient photoresponse measurement
-
登录查看剩余14件设备及参数对照表
查看全部