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通过热处理调控Eu3+:CeO2-SiO2纳米粉体的结构与光学参数
摘要： 采用溶胶-凝胶法制备了纳米晶Eu3+:CeO2-SiO2粉末样品。该工艺适合大规模生产且具有成本效益。通过多种互补技术对不同温度退火的样品进行表征。X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)证实形成了具有均匀分布的立方萤石结构CeO2纳米晶。利用德拜-谢乐公式计算得出不同退火样品的平均纳米晶尺寸分别为3、7和15 nm。将计算所得纳米晶尺寸与W-H图谱及TEM柱状图进行对比，发现衍射峰半高宽随温度升高而减小导致纳米晶尺寸增大。傅里叶变换红外光谱(FTIR)提供了样品中不同化学基团/键合的重要信息。研究表明：当固定掺杂浓度时，通过调控退火条件可定制纳米粉体的粒径、形貌和带隙能。通过对比吸收光谱及相应带隙能发现，热处理后吸收光谱出现红移现象。制备的纳米粉体光学吸收边向低能方向移动，增强了其在可见光区（特别是光催化活性）的应用潜力。
关键词： 热退火、吸收光谱、结构特性、纳米粉末、带隙能量
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过热退火驱动石墨烯-锗范德华界面处的化学相互作用
摘要： 尽管石墨烯具有非凡的载流子迁移率，但其缺乏电子带隙的特性限制了其在电子设备中的应用。为解决这一问题，研究人员尝试通过化学改性原始石墨烯晶格来调控其电子能带结构。虽然已取得显著进展，但通常采用的强化学方法难以实现图案化与精准控制。本研究利用晶体锗(110)与外延石墨烯之间明确的范德华界面作为共价化学反应模板：通过在超高真空条件下对化学气相沉积合成的原子级纯净石墨烯-锗界面进行退火处理，驱动锗表面与石墨烯晶格间形成化学键。扫描隧道显微镜证实这些键合位点充当了电荷散射中心，拉曼光谱独立验证了石墨烯晶格内产生了原子尺度缺陷并呈现显著密度分布。这种化学改性的石墨烯有望推动下一代纳米电子学应用发展。
关键词： 石墨烯、范德华界面、锗、拉曼光谱、化学键合、扫描隧道显微镜、热退火
更新于2025-09-10 09:29:36
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硅接触缺陷被"炒鱿鱼"
摘要： 如今已安装的大部分光伏设备都以硅为基础。若能在对现有生产线造成最小干扰的情况下实现性能提升和制造成本降低，这将对全球光伏市场产生直接影响。最近《自然·能源》杂志上，Ballif及其同事展示了一种基于单次烧结热退火的易集成方法，用于钝化硅太阳能电池的背面接触。
关键词： 热退火、硅、光伏、太阳能电池、钝化
更新于2025-09-09 09:28:46
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PECVD技术沉积硅层中气体稀释与热退火诱导的晶体结构变化
摘要： 我们采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法，通过SiH4和H2混合气体制备了氢化厚硅膜，并研究了以R=H2/SiH4定义的氢稀释比对沉积态及退火后薄膜的影响。随着氢稀释比增加，观察到非晶向微晶的转变。通过拉曼光谱、紫外反射率、小角X射线衍射（XRD）、光谱椭偏仪和原子力显微镜（AFM）分析确认了结晶现象。Tauc带隙随硅烷中H2稀释比的增加呈现下降趋势，从1.8 eV降至1.57 eV。研究表明，PECVD过程中硅烷的H2稀释能提升薄膜结晶度，并影响其光学与结构特性。
关键词： 硅纳米晶粒、氢稀释、热退火、等离子体增强化学气相沉积、结晶
更新于2025-09-09 09:28:46
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氧化镓 || 氧化镓的欧姆接触
摘要： 在半导体表面沉积金属以形成低接触电阻、高可靠性的电接触，同时确保金属化过程不对器件造成不利影响，这是器件制造中最关键的挑战之一。因此，深入理解接触机制对器件的成功制造与商业化至关重要。载流子穿越金属-半导体结的物理特性决定了金属接触呈现整流性（即肖特基接触）或非整流性。当电流-电压关系具有低界面接触电阻Rc且呈理想线性时，这种非整流接触被称为欧姆接触。过去针对每类半导体材料，实现低接触电阻Rc（Ω·mm）或接触电阻率ρc（Ω·cm2）都需大量研究。通常欧姆接触的成功制备依赖三个核心要素：高掺杂或简并半导体、金属化材料选择及热退火工艺。以硅为例，早期研究多聚焦扩散工艺，但离子注入的可控性与重复性最终使其成为行业标准。对于基于GaAs或GaN的化合物半导体异质结构器件，二维电子气（2DEG）的存在要求采用多层金属化沉积与退火方案，其工艺细节历经多年优化。特别在III族氮化物高电子迁移率晶体管（HEMTs）中，由于位错密度高导致退火时通过缺陷辅助形成金属-氮化物合金而降低势垒高度，异质外延GaN上较易形成欧姆接触。然而随着GaN晶体生长技术突破，同质外延GaN的位错密度降低数个数量级，在相同工艺条件下获得的接触电阻自然更高[1]。为此，提供n+掺杂GaN的再生长技术已成为常规手段。
关键词： 热退火、半导体、金属化、氧化镓、接触电阻、欧姆接触
更新于2025-09-09 09:28:46
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沉积后热处理对化学沉积纳米晶TiO2薄膜光学性能的影响
摘要： 本研究的目的是探究二氧化钛（TiO?）薄膜在器件应用中的潜力。采用化学浴沉积（CBD）技术在75-80°C的镀液温度范围内（其他沉积参数保持恒定）制备了纳米晶单相金红石型TiO?薄膜。随后对薄膜进行373至673K退火温度范围的后处理热处理。通过Elmer Lambda-2分光光度计进行光学表征，测量透射率与吸光度随波长的变化关系。根据透射率和吸光度测量数据推导出关键光学常数。结果表明：未退火沉积层的带隙为直接带隙，其值≤1.8eV；退火层的带隙≥2.2eV。低温退火样品的带隙与未退火薄膜的1.8eV能隙差异不显著。随着热处理温度升高，带隙随退火温度增加而增大，在673K退火的TiO?薄膜中测得最大2.2eV带隙值。本研究所获带隙数值均处于适用于光伏太阳能电池器件及相关光子学应用的适宜范围内。
关键词： 热退火，能带隙，太阳能电池，二氧化钛
更新于2025-09-04 15:30:14
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结合机械化学/热退火法合成具有潜在光学性能的Co9Se8
摘要： 报道了通过行星式球磨机中一步机械化学合成金属钴粉与硒粉混合物，随后在氩气氛围中进行热处理制备Co9Se8相的方法。采用X射线衍射、比表面积测试和透射电子显微镜对产物晶体结构与形貌进行表征。研究发现仅钴过量配比能形成更高比例的Co9Se8相：当Co与Se以13.5:8比例球磨时，仅生成纳米晶六方相CoSe（freboldite）且目标Co9Se8相占比约13 wt%，而经450℃等温处理后Co9Se8相产率提升至70%以上。高Co9Se8组分产物的光学特性显示其在全紫外-可见光区具有宽谱吸收，带隙能量为1.93 eV（较块体Co9Se8发生蓝移）。紫外-可见光谱与光致发光光谱均表明该产物中最细微纳米晶存在量子尺寸效应。这种新联合方法为Co9Se8合成提供了简便、快速且易于放大的技术路线。
关键词： 热退火、光学性能、机械化学合成、Co9Se8、量子尺寸效应
更新于2025-09-04 15:30:14