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浴温对恒电位沉积Cu2O薄膜物理与电学特性的影响及其在异质结太阳能电池中的应用
摘要: 在本研究中,借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、显微拉曼光谱、光致发光(PL)光谱、紫外-可见光谱、LCR测量及Keithley 4200半导体特性测试系统,系统考察了电解沉积于掺氟氧化锡基底上的氧化亚铜(Cu2O)薄膜在不同镀液温度下对其结构、形貌、振动、光学、电学及光电响应特性的影响。XRD图谱表明沉积的Cu2O薄膜具有沿(111)晶向优先生长的立方结构,其中40°C沉积的薄膜相比55°C和70°C具有更优异的结晶性。详细计算并讨论了晶粒尺寸(D)、位错密度(δ)、微应变(ε)及层错概率(α)等微观结构参数。SEM显示40°C沉积的薄膜呈现清晰的三棱锥形貌。显微拉曼与PL光谱证实40°C沉积的薄膜结晶性更好且受主浓度更高。紫外-可见研究表明:随着镀液温度从40°C升至70°C,光学带隙从2.05eV增大至2.17eV。阻抗分析的频率-温度依赖性显示40°C沉积的薄膜比其他温度具有更高电导率。I-V测试表明40°C沉积的Cu2O薄膜相比55°C和70°C样品展现出更优良的光电导响应。
关键词: 显微拉曼光谱、X射线衍射、光电导性、氧化亚铜、金字塔形状
更新于2025-11-19 16:46:39
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一种光电材料1-烯丙基-2-氨基吡啶-1-溴化物的量子化学研究及理化性质分析
摘要: 本研究首次对标题化合物1-烯丙基-2-氨基吡啶溴盐(1A2APB)采用量子化学理论与实验表征相结合的双重方法进行研究。通过密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-311++G(d,p)基组优化了1A2APB的分子几何结构,并将优化后的几何参数与实验结果进行对比分析。计算偶极矩(μ)和一阶超极化率(β)以预测其非线性光学(NLO)性能。通过研究前沿分子轨道(FMO)、分子静电势(MESP)、Mulliken原子电荷及热力学性质深入解析分子特性。运用自然键轨道(NBO)分析探讨了化合物因超共轭作用、分子内重杂化和电荷离域产生的稳定性。进一步采用缓慢蒸发法合成1A2APB并培育出优质单晶,分别通过微分析和粉末XRD确定材料组成与物相,利用FT-IR光谱识别各类特征官能团。测得其NLO效率约为标准KDP的5倍以上。通过同步TG/DTA-DSC热分析图谱探究热学行为,记录UV-Vis-NIR光谱数据与荧光光谱分别研究光学透过与发射特性。在不同温度下测定介电性能随频率的变化关系,通过光电导测量分析光导特性。在室温下进行维氏显微硬度测试,运用经典Meyer关系式评估机械稳定性。
关键词: 光电导性、粉末X射线衍射分析、密度泛函理论计算、有机材料、非线性光学、晶体生长
更新于2025-09-23 15:23:52
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硫化铟氟薄膜的光学和光电导特性
摘要: 本工作报道了一种对紫外辐射具有高灵敏度的透明半导体氟硫化铟(ISF)薄膜。该薄膜采用射频等离子体增强反应热蒸发系统,在熔融石英和硅衬底上沉积而成,沉积过程中以423K的衬底温度在SF6等离子体中蒸发纯铟。通过卢瑟福背散射测量确定了硅衬底上沉积薄膜的化学成分,利用扫描电子显微镜技术研究了表面形貌。薄膜表征包括电学、光学及光电导性能测试。合成的化合物具有高电阻特性(300K时约700MΩ·cm),并呈现明显的半导体行为。根据电阻率随温度的变化关系推导出其激活能为0.88eV,由ISF薄膜透射光谱测定其间接带隙能量为2.8eV。光电导谱带中心位于345nm波长处,光电导光谱还显示出特征能量为166meV的乌尔巴赫尾。ISF有望成为基于硫属化合物太阳能电池中的缓冲层材料。
关键词: 薄膜、硫化铟氟、光学性质、光电导性、光伏技术、非晶半导体
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2017年国际电子器件与固态电路会议(EDSSC) - 新竹(2017.10.18-2017.10.20)] 2017年国际电子器件与固态电路会议(EDSSC) - 敏化处理对PbSe薄膜表面特性的影响
摘要: 本报告重点研究了敏化多晶硒化铅(PbSe)薄膜的表面特性,这些特性可能显著影响光电导器件的最终性能。通过对敏化前后PbSe薄膜表面元素化学状态、电流分布及相关形貌的表征,证实敏化后表面特性及光电导器件性能均发生显著改变。同时对该机制进行了探讨。
关键词: 表面特性,硒化铅,光电导性,敏化作用
更新于2025-09-23 15:23:52
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[IEEE 2018国际半导体会议(CAS)- 罗马尼亚锡纳亚(2018.10.10-2018.10.12)] 2018年国际半导体会议(CAS)- 氢氩等离子体处理对夹在氧化硅基质中的硅锗纳米颗粒光电导率的影响
摘要: 研究了室温氢等离子体处理对含SiGe纳米颗粒的SiO2基体光电导特性的影响。等离子体处理后观察到光电流强度显著增加。这种增强部分归因于纳米颗粒周围悬挂键的中和,部分归因于基体及纳米颗粒-基体界面处非辐射中心与缺陷的钝化。
关键词: 氢化、磁控溅射、光电导性、高功率脉冲磁控溅射、硅锗、二氧化硅
更新于2025-09-23 15:22:29
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[IEEE 2018年国际半导体会议(CAS)- 罗马尼亚锡纳亚(2018.10.10-2018.10.12)] 2018年国际半导体会议(CAS)- 通过优化退火条件增强SIGE三层堆叠结构的光电导率
摘要: 我们研究了短时炉内退火对三层堆叠结构(即TiO2/(SiGe/TiO2)3)光电导特性的影响。该结构通过交替沉积TiO2和SiGe薄膜层(采用溅射技术制备)。利用直流磁控透射电子显微镜和掠入射光谱分析了结构形貌。通过测量不同外加电压和温度下的光电流光谱来研究光电导特性。在600°C退火5分钟后获得含5-10纳米SiGe纳米晶(NCs)的三层堆叠结构,堆叠层内未发现SiO2形成迹象。在300K时观测到光电流光谱峰值位于994纳米,但随温度降至100K时该峰逐渐红移至1045纳米。这种峰值最大值的转变归因于SiGe纳米晶的晶格振动及低温下非辐射复合的贡献。
关键词: 二氧化钛、磁控溅射、纳米晶体、光电导性、硅锗、退火
更新于2025-09-23 15:22:29
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X射线辐照β-Ga2O3:Mg中的浅能级与深能级陷阱
摘要: 研究了X射线辐照下未掺杂和Mg2?掺杂β-Ga?O?单晶的热释光(TSL)与光电导(PC)特性。未掺杂晶体热释光曲线中观察到116 K、147 K和165 K三个低温峰,而Mg2?掺杂晶体以354 K和385 K高温TSL峰为主导。研究建立了Mg2?离子掺杂与β-Ga?O?本征结构缺陷局域能级(这些缺陷导致TSL峰和PC现象)的关联性,并探讨了TSL峰本质及对应的光电导激发能带。
关键词: 光电导性,β-氧化镓,单晶,激活能,陷阱能级,热释光
更新于2025-09-23 15:22:29
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激光激发下硒化镓的非线性光学吸收
摘要: 实验研究了GaSe晶体在高光激发水平下的非线性吸收特性。采用Nd:YAG激光器(基频和倍频,1064及532纳米)与液体激光器(调谐范围594-643纳米)作为激发光源。研究表明:在高光激发条件下,GaSe晶体的吸收谱、发光谱和光电导谱中激子共振区所呈现的特征现象,可通过激子-激子相互作用及自由载流子对库仑作用的屏蔽效应来解释。
关键词: 硒化镓、光电导性、非线性吸收、发光
更新于2025-09-23 15:21:01
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石墨烯纳米墙/硅异质结混合光电探测器
摘要: 我们研究并制备了石墨烯纳米墙/硅异质结光电导探测器,旨在为高性能光探测器的制备提供器件工艺技术和理论基础。通过双层光刻胶光刻和反应离子刻蚀(RIE)工艺对石墨烯纳米墙(GNWs)薄膜进行图形化,获得高质量GNWs导电通道,并分别采用n型掺杂、本征和p型掺杂硅衬底(n-Si、i-Si、p-Si)制备了三种不同的GNWs/Si异质结光电导探测器。GNWs薄膜不仅作为载流子传输的光电导通道,还与硅构成肖特基异质结参与光生载流子的分离与传输。由于空穴注入需通过肖特基结区,其势垒高度决定了光生载流子的注入能力,直接影响GNWs与硅的光电导增益。此外,在低偏压VDS下,GNWs/n-Si光响应电流最大而GNWs/p-Si最小,这归因于GNWs/n-Si、GNWs/i-Si和GNWs/p-Si的势垒高度分别为0.73 eV、0.69 eV和0.63 eV。势垒越高,注入GNWs的光生载流子数量越多,光响应电流也越大。
关键词: 光响应、肖特基势垒、光电导性、石墨烯纳米墙
更新于2025-09-23 15:19:57
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具有高开关比和极性可切换光电导的SnSe2场效应晶体管
摘要: 基于剥离的少层SnSe2薄片制备了SnSe2场效应晶体管,并详细研究了其电学和光电特性。借助一滴去离子水,该SnSe2场效应晶体管可在1V偏压下实现高达~104的开/关比——这对于载流子浓度极高(1018/cm3)的SnSe2材料而言曾极难实现。此外,在300K温度下,亚阈值摆幅和迁移率分别提升至~62 mV/十倍频程和~127 cm2 V?1 s?1,这归因于液体介电栅极的高效屏蔽作用。值得注意的是,该SnSe2场效应晶体管展现出栅压依赖的光电导特性,其中光照下载流子浓度与迁移率之间的竞争对决定光电导极性起着关键作用。
关键词: 光电导性、二硒化锡、场效应晶体管、开关比
更新于2025-09-22 11:22:42