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中高层大气激光雷达温度测量中重力波提取方法的评估
摘要: 本研究评估了从激光雷达测量中提取重力波诱发温度扰动的常用方法。通过一个合成数据集(在真实背景温度剖面上叠加已知温度扰动)来表征这些方法的频谱响应。模拟实验分别采用恒定背景温度和时变背景温度,以评估算法对非重力波引起的温度扰动的敏感性。将这些方法应用于新西兰上空的激光雷达测量数据,并对算法性能进行评价。研究发现:若需从激光雷达温度测量中提取宽周期范围的重力波,巴特沃斯滤波器效果最佳;若仅分析短周期重力波,滑动平均法能取得良好结果。
关键词: 运行均值、滑动多项式拟合、激光雷达、提取方法、温度扰动、光谱响应、重力波、巴特沃斯滤波器
更新于2025-09-23 15:23:52
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具有ZnSe/ZnS/GaAs布拉格反射镜的MSM光电探测器
摘要: 研究了ZnSe/ZnS/GaAs分布式布拉格反射器对金属-半导体-金属(MSM)二极管光谱响应的影响。构成MSM二极管中分布式布拉格反射器的ZnSe/ZnS/GaAs异质结构,其计算与实验反射光谱具有良好的一致性。该MSM探测器在420和472纳米处呈现双色响应,在响应信号的长波部分光敏度急剧下降,具有53%的高量子效率及5×10?1?安培的低暗电流。通过适当选择异质结构参数,可调节探测器的双色响应至所需波长。
关键词: 金属-半导体-金属(MSM)二极管、暗电流、异质结构、红外探测器、布拉格反射器、光谱响应
更新于2025-09-19 17:13:59
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将金属硒化物薄膜作为次级吸收层掺入碲化镉太阳能电池中
摘要: 近年来,硒元素引入CdTe太阳能电池促成了高性能CdTe薄膜太阳能电池的发展。该方法通过在CdTe高温沉积过程中利用前驱体CdSe层发生互扩散来形成CdSexTe1-x合金。然而,这种扩散形成的成分梯度CdSexTe1-x会导致长波长光子吸收不足。因此,在CdTe薄膜太阳能电池中引入了近空间升华法制备的CdSexTe1-x中间层。研究发现,600纳米厚的CdSexTe1-x吸收层能有效增强长波长光子吸收并扩展长波长量子效率响应。同时,研究考察了主吸收层沉积工艺对CdTe电池性能的协同效应。CdTe沉积时的衬底温度对电池效率具有显著影响:较高的衬底温度能更有效地获得更大晶粒尺寸、提升晶体质量并促进不同半导体层的互扩散。这些改进可有效降低载流子复合,从而获得更高的填充因子和开路电压。
关键词: 光谱响应,碲化镉太阳能电池,载流子复合,CdSexTe1-x,硒化镉
更新于2025-09-19 17:13:59
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用于等离子体太阳能水分解的rGO嵌入式Ag-TiO2纳米环/纳米管阵列的电化学制备
摘要: 有效利用金属纳米颗粒表面等离子体共振衰变产生的热电子有助于提高太阳能水分解效率。本研究通过两步电化学阳极氧化、电沉积和光还原法,简便制备了银纳米颗粒与还原氧化石墨烯(rGO)共修饰的分级TiO?纳米环/纳米管阵列(TiO? R/T)。通过对比研究阐明了rGO和Ag对TiO?形貌、光响应、电荷转移及光电性能的影响:扫描电镜图像证实,除TiO? R-rGO/T外,附着于TiO? R/T和TiO? R/T-rGO的银纳米颗粒直径均约20 nm;紫外-可见漫反射与散射光谱显示,Ag-TiO? R/T-rGO三元复合材料的性能增强源于等离子体银纳米颗粒的可见光吸收及rGO对光散射的削弱作用;强度调制光电流谱与光致发光光谱证明rGO能促进热电子从银纳米颗粒向Ti基底的转移,减少光生电子-空穴复合。最终Ag-TiO? R/T-rGO光阳极在AM 1.5光照下展现出0.98 mA cm?2的光电流密度、0.90 V的光电压,以及1.5小时内稳定的413 μL h?1 cm?2产氢速率(较原始TiO? R/T提升1.30倍)。本研究为光催化领域中rGO与等离子体金属纳米颗粒的协同应用提供了可靠途径,其中rGO兼具宽光谱吸收与高效光生电子转移特性。
关键词: 二氧化钛纳米环/纳米管分级结构、光谱响应、等离子体银纳米颗粒、还原氧化石墨烯、水分解
更新于2025-09-16 10:30:52
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MOCVD生长的自发AlGaAs超晶格上制造的MSM光电探测器具有改进的光谱和时间响应特性
摘要: 报道了一种共面金属-半导体-金属非对称背靠背肖特基二极管光电探测器,该器件采用金属有机气相外延技术在GaAs(100)衬底上生长的天然超晶格AlGaAs材料。研究发现,基于超晶格的器件在探测效率和光响应性能方面显著优于高温退火均质AlGaAs器件。在1V正向偏压下,原生天然超晶格器件的响应度、探测率和灵敏度峰值分别为10.133 mA/W、7.6×1011 cmHz1/2W?1和81.06 cm2/W,而均质AlGaAs器件的对应值分别为1.14 mA/W、7.05×101? cmHz1/2W?1和2.82 cm2/W。此外,天然超晶格结构器件对脉冲光的响应速度更快,上升时间和衰减时间分别为560μs和1ms,而无序体AlGaAs器件对应时间为2ms和7ms。通过建立包含三个二极管的模型解释了器件优异的光谱和时间特性:两个金属-半导体结处的肖特基二极管,以及表征超晶格调制净效应的第三个二极管。第三个势垒主要由铝组分的周期性调制产生,在光照下激活超晶格通道增强光电流的同时保持暗电流较小。有源半导体层中异质界面处内建电场对光生载流子的快速扫掠,使得超晶格结构器件的特征时间远小于均质AlGaAs器件。光响应和速度性能的退化归因于热退火导致的互扩散效应。
关键词: AlGaAs/GaAs,光谱响应,金属-半导体-金属光电探测器,天然超晶格,时间响应
更新于2025-09-12 10:27:22
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III-V族多结太阳能电池的光学特性研究:实现带隙温度无关特性
摘要: 一种新近发展的III-V族光半导体带隙能量表征方法被用于测定多结太阳能电池的温度不变带隙特性。该方法基于测量不同温度下太阳能电池的电致发光光谱,经归一化处理后揭示各结区具有温度不变的能量值,进而转换为带隙能量。该方法虽需使用校准光谱辐射计和受控温测试平台,但无需获知被测电池的绝对温度。研究团队在单结与双结GaAs及GaInP太阳能电池上验证了该方法,并通过光谱响应测量推导带隙能量,其测定值与文献值的偏差小于1.1%。相较于其他带隙测定技术,本方法不仅能获得温度不变的带隙特征(具有已知不确定度),可在不对各结区单独施加偏压的情况下区分多结器件中的不同结区,且采用的温度无关表征参数确保了被测器件的工作条件不会影响测量结果。
关键词: III-V族太阳能电池、发光二极管(LED)、光谱响应、温度、带隙
更新于2025-09-12 10:27:22
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单片三结砷化镓光伏器件中各子电池的光谱响应测量
摘要: 多结光伏器件在太阳能电池和无线能量传输领域均受到关注。本文展示了一种仅由不同厚度GaAs子电池构成的单片三结光伏器件中各子电池的光谱响应特性,阐明了在模拟太阳光照条件下各GaAs子电池间的电流匹配情况。此外,各子电池的光谱响应曲线表明:在波长为405、660和785纳米的激光照射下,其功率依赖性光谱响应主要由顶部GaAs子电池决定——该子电池具有略低的并联电阻,并受到发光耦合效应的影响。
关键词: 发光耦合、光伏器件、光谱响应、多结、砷化镓
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种从金属-有机半导体-金属器件的光谱响应中区分电压依赖性内光电发射分量与光导成分并评估界面势垒的方法
摘要: 在光谱响应(SR)测量中,从通常较强的光电导(PC)信号里检测并确定典型的微弱内光发射(IPE)信号的能力,有助于研究金属-半导体结的界面特性——这些特性对包括有机光伏器件在内的半导体电子设备的设计与分析往往至关重要。本报告提出一种方法,可从有机器件的实测SR中区分出随电压变化的IPE成分与PC成分。该方法基于金属-有机半导体-金属器件在不同偏压条件下测得的SR比值。由此分离出的IPE成分可用于估算相关界面势垒。IPE与PC的区分可能源于施加偏压时金属与有机半导体界面处势垒的变化,这种变化导致IPE信号随外加偏压产生调制。本研究已为该表征方法建立了理论基础?;诜治?,以[6,6]-苯基C61丁酸甲酯(PCBM)与氧化铟锡、铝电极在不同偏压下的势垒为例进行了评估。这种研究金属与有机半导体势垒的简明有效方法,在适用情况下可为器件设计与表征提供助力。
关键词: 光谱响应、金属-半导体势垒、偏压依赖的光谱响应、内光电发射
更新于2025-09-09 09:28:46