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双结砷化镓光电二极管中功率与光谱依赖的光子循环效应
摘要： 光子循环效应可提升半导体材料的辐射效率，在高性能光电器件设计中具有重要作用。传统研究多聚焦于光子循环对光电二极管电压的影响。本文系统分析了微米级砷化镓（GaAs）双结光电二极管的响应特性：该器件中两个子电池的电流匹配条件由光子耦合决定。通过研究器件内的光动力学过程，我们揭示了材料的内量子效率；并利用器件内部光子分布规律发现，其光电流与光谱响应高度依赖于光照强度。理论分析表明，该器件在近红外和蓝紫光照射下分别呈现线性和超线性功率依赖特性。由于强光照条件下光子循环效应显著增强，这种存在严重电流失配的GaAs双结器件仍能实现宽带光响应（400-800nm波长范围外量子效率接近50%）。对该器件中光子过程的深入理解，将为高性能光电探测器与太阳能电池的设计提供新思路。
关键词： 光伏技术、光电探测器、砷化镓、光子回收、多结
更新于2025-09-23 15:23:52
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铬掺杂对磁控溅射沉积ZnO薄膜肖特基势垒高度及可见光探测性能的影响
摘要： 本文报道了ZnO及Cr掺杂ZnO薄膜的电学与光电探测性能对比研究。采用磁控溅射法制备薄膜，X射线衍射(XRD)显示薄膜呈六方晶系结构且具有(002)择优取向。通过制备Pt/ZnO/Pt和Pt/Cr掺杂ZnO/Pt肖特基二极管进行光电探测研究。与ZnO薄膜相比，Cr掺杂ZnO薄膜的肖特基势垒高度降低，理想因子得到改善。Pt/ZnO/Pt二极管对可见光无响应，而Pt/Cr掺杂ZnO/Pt二极管表现出可见光响应特性，且具有较短的响应和恢复时间。这种可见光响应归因于Cr掺杂ZnO薄膜带隙的减小。
关键词： 薄膜、肖特基接触、铬掺杂氧化锌、溅射、光电探测器
更新于2025-09-23 15:23:52
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为切伦科夫望远镜阵列（CTA）拟议的pSCT相机所采用的FBK NUV-HD硅光电倍增管特性表征
摘要： 近期关于硅光电倍增管（SiPMs）的研究表明，它们特别适合检测低强度光产生的快速信号。布鲁诺·凯斯勒基金会（FBK）针对大气中高能伽马射线簇射产生的近紫外切伦科夫光优化了这些传感器。为在切伦科夫望远镜阵列（CTA）框架下为施瓦西-库德望远镜原型（pSCT）的焦平面相机配备传感器，意大利国家核物理研究所（INFN）实验室对FBK高密度SiPMs（NUV-HD）进行了全面特性测试。本文报道了基于40×40微米单元的6×6平方毫米SiPMs在增益和信噪比方面的性能表现，并对比了最新一代不同衬底生长器件的测试结果，以期为pSCT相机选择最适配的传感器。
关键词： 硅光电倍增管、切伦科夫望远镜、FBK近紫外高密度型、光电探测器
更新于2025-09-23 15:23:52
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超薄GeSe纳米片：从系统合成、载流子动力学研究到高性能紫外-可见光探测器应用
摘要： 由于具有优异的能带特性，黑磷（BP）类半导体硒化锗（GeSe）在光电器件应用中展现出良好潜力。本研究通过简便的液相剥离法（LPE）系统制备了厚度可控的超薄GeSe纳米片，其稳定性显著优于BP，在液态和常压环境下均表现良好。瞬态吸收光谱测试揭示了其超快载流子动力学特性?；贕eSe纳米片的光电探测器在紫外至可见光波段均呈现优异的光响应特性，具有高响应度和低暗电流。通过调节偏压、光照强度及电解液浓度可有效调控该器件的探测性能。本研究不仅阐明了GeSe纳米片基光电化学（PEC）器件的基础原理，也为其他半导体材料在PEC型光电探测器中的应用提供了指导。
关键词： 光电化学、光电探测器、液相剥离、载流子动力学、GeSe纳米片
更新于2025-09-23 15:23:52
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碘化亚铜纳米结构的水热生长及其光电器件应用
摘要： 通过水热反应和水热蒸发法，在Si(100)及Cu薄膜/Si(100)衬底上生长了碘化亚铜(CuI)。研究发现所有水热方法均能制备不同纳米结构的CuI，通过分析其光致发光(PL)特性，探讨了不同PL发射峰的来源及生长机制差异。这些纳米结构CuI薄膜呈现γ相多晶结构。基于对短波长光电器件[1-3]的研究，结合CuI具有高空穴迁移率、优异p型导电性及高透射率等优势，使其成为光电探测器[2]、透明导电薄膜[4]、固态染料太阳能电池[5-8]和发光二极管[9]的潜在材料。尽管已有多种CuI制备方法[10-14]，但由于缺乏晶格匹配衬底，生长高质量外延CuI薄膜仍具挑战。对于非匹配衬底，纳米结构比薄膜更易缓解界面应变。此外，基于其大比表面积特性，纳米结构CuI在器件应用中（特别是太阳能电池固体电解质和光电探测器空穴传输层）具有特殊优势[1-3]。本研究采用水热法在Si(100)衬底上合成纳米结构CuI，分析了其结构与光学性能，并制备了基于n-ZnO/p-CuI异质结的光电探测器，对其光电特性进行了讨论。
关键词： 光电探测器，碘化亚铜，光致发光，水热法
更新于2025-09-23 15:23:52
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紫外传感器光电参数提取的新型建模方法
摘要： 在这项工作中，我们基于物理、数学和数值模型开发了一套新型建模工具，用于分析ZnO纳米棒/PPV-C6混合异质结紫外光电探测器。光电等效电路参数包括串联电阻(Rs)、并联电阻(Rp)、反向电流密度(J0)、理想因子(n)和光电流密度(Jph)。我们采用结合改进肖克利模型、Lambert W函数和均方根误差(RMSE)优化方法的物理-数学-数值综合方法来分析不同器件的性能。结果表明，在ZnO纳米棒结构中引入PPV-C6聚合物能显著改善界面特性，提高Jph和响应度，同时降低Rs。这种基于混合异质结的紫外光传感器有望推动未来低成本高性能光电器件的发展。
关键词： 光电探测器、混合异质结、紫外传感器、建模、光电特性
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过原子层沉积法制备径向ZnSe-CdS纳米异质结及其光电器件应用
摘要： 径向一维纳米异质结具有独特的光电性能，但其复杂的制备工艺仍是器件应用的瓶颈。本研究采用简便的原子层沉积（ALD）方法，在合成的p型ZnSe纳米线表面均匀包覆厚度可控的多晶CdS薄膜，成功构建了径向一维ZnSe-CdS纳米异质结。该纳米异质结展现出优异的光电性能：在蓝/紫光照射下，零偏压时响应比达~5×103，响应度~1.43 A/W，增益~3.78，探测率~0.57×1012 cmHz^{1/2}W?1。此外，该异质结还表现出显著光伏特性，功率转换效率约0.96%。该方法有望在纳米异质结构筑及其器件应用中发挥重要作用。
关键词： 硒化锌、硫化镉、光伏、纳米异质结、原子层沉积、光电探测器
更新于2025-09-23 15:22:29
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WaterSpy：一款高灵敏度、便携式光子设备，用于广泛的水质分析
摘要： 本文介绍了WaterSpy项目——一项研发中波红外光谱范围内运行的创新、紧凑且经济高效的光子水质传感设备。该方案结合了采用游标效应的先进量子级联激光器（QCL）作为光源，以及新型光纤耦合、快速灵敏的高工作温度（HOT）光电探测器作为传感器。配套技术包括优化的激光驱动与探测器电子电路、激光调制及信号调理技术。论文阐述了WaterSpy的设计理念、需求分析、设备初步架构设计及其验证应用场景，同时重点突出了推动当前技术前沿发展的创新技术。
关键词： 量子级联激光器、光子学、水质监测、光电探测器
更新于2025-09-23 15:22:29
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[2018年IEEE第15届IV族光子学国际会议(GFP) - 坎昆(2018.8.29-2018.8.31)] 2018年IEEE第15届IV族光子学国际会议(GFP) - 一种评估光学特性的新型快速精确方法
摘要： 我们描述了一种用于评估光传播损耗等光学特性的新型测试元件及方法。该测试元件仅由光栅耦合器、干涉仪和集成光电探测器组成，通过少量元件即可精确推导出传播损耗。该方法有望大幅缩短晶圆级检测的测量时间。
关键词： 晶圆测试、传播损耗、光栅耦合器、光电探测器
更新于2025-09-23 15:22:29
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具有针状EuBiSe3单晶的超宽带、高灵敏度及快速光探测
摘要： 随着材料科学的快速发展和通信、成像及传感领域应用需求的增长，超宽带光电探测已成为研究热点?；诖段薰夭夥淙刃вΦ墓獾缣讲馄饔型迪执幼贤獾教兆炔ǘ蔚娜锥翁讲?。本研究报道了一种由EuBiSe3单晶合金制成的光热电探测器，该器件在室温下展现出从紫外（375纳米）至太赫兹（163微米）波段的零偏压自供电光响应，其波长灵敏度近乎均匀且响应速度迅捷。得益于EuBiSe3材料的高热电势（塞贝克系数），该探测器在405纳米波长下基于入射（非吸收）功率的光电压响应度高达1.69 V/W，甚至在太赫兹频段仍超过0.59 V/W，其噪声等效功率低于1 nW/√Hz——比现有光热电探测器低1-2个数量级。响应时间约200毫秒，较硅基异质结超宽带光电探测器快近两个数量级，与毫米级石墨烯/碳纳米管测辐射热探测器相当。此外，原位生长的EuBiSe3晶体具有独特的针状形貌，天然具备集成优势。本研究表明，热电材料的性能提升为室温高性能宽带光电探测开辟了重要途径。
关键词： EuBiSe3，光热电，超宽带，灵敏，光电探测器，自供电
更新于2025-09-23 15:22:29