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移动离子对钙钛矿太阳能电池稳态性能的影响
摘要： 钙钛矿太阳能电池中的移动离子会引发诸多独特的瞬态现象，而其在稳态（主要工作条件）下的影响却鲜少受到关注。因此，本研究采用离子漂移扩散模型来评估移动离子的稳态分布如何影响光生载流子的收集，以及掺杂剂和能带排列导致的离子重分布情况。我们证明，移动离子能使载流子传输机制从漂移与扩散的组合转变为仅靠扩散进行传输，只有当载流子迁移率 - 寿命积因传输损耗增加和复合动力学改变而受限时，才会影响器件效率。钙钛矿器件中也需要高浓度的掺杂剂才能使这种掺杂产生可测量的影响，而另一方面，传输层的能带排列原则上可产生类似掺杂的效应，这通?；岫缘绯匦试斐刹焕跋臁?
关键词： 掺杂剂、稳态性能、钙钛矿太阳能电池、能带排列、移动离子、载流子传输
更新于2025-09-12 10:27:22
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用于高性能光电探测器的价态可控Cu<sub>2–x</sub>O/Si II型异质结制备
摘要： 赤铜矿（名义上为氧化亚铜Cu2O，更准确化学式为Cu2-xO）因其天然p型特性、无毒性和丰富储量被广泛应用于光电子领域。然而，Cu2O/Si光电探测器（PDs）的光响应度一直受限于高质量Cu2-xO薄膜的缺乏。本研究报道了一种简便的室温溶液法，可制备具有可控x值的高质量Cu2-xO薄膜，并将其作为空穴选择性传输层应用于n型硅基异质结PDs。通过降低x值，Cu2-xO/Si PDs的探测性能显著提升，优化后的器件实现了417 mA W-1的高响应度和1.3微秒的快速响应速度。进一步设计金字塔形硅结构后，异质结PDs性能得到更大改善，响应度提升至600 mA W-1，响应速度达600纳秒。Cu2-xO/n-Si异质结优异的光电探测性能源于：(i)匹配的能带对齐结构，(ii)高质量Cu2O薄膜中的低陷阱态密度，(iii)优异的光捕获能力。这种低成本、高效率的溶液工艺有望为Cu2-xO薄膜的大规模制备提供便利，并拓展基于Cu2-xO光电器件的应用范围。
关键词： 光电探测器，能带排列，氧化亚铜，溶液法，异质结
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过化学喷涂FeS<sub>2</sub>薄膜的快速热氧化制备高光电响应纳米结构n-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/p-Si异质结光电探测器
摘要： 在本研究中，我们报道了一种通过化学喷涂FeS2薄膜在氧气环境下以550°C/20秒条件进行快速热氧化（RTO）制备α-Fe2O3的新方法。经RTO过程后FeS2转化为Fe2O3薄膜。Fe2O3的拉曼位移数据显示存在五个归属为A1g和E1g振动模式的拉曼活性振动模式。研究了无缓冲层条件下n-Fe2O3/p-Si异质结的暗态与光照电流-电压特性，其理想因子为2.7。Fe2O3/Si光电探测器在500nm波长下的响应度为0.51A/W，在850nm波长下为0.37A/W。测得该光电探测器的比探测率约为60ns。光照条件下展示了n-Fe2O3/p-Si异质结的能带排列情况。
关键词： 快速热氧化、异质结、能带排列、氧化铁、硫化铁
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩的随机共聚物空穴传输材料用于钙钛矿太阳能电池
摘要： 具有不同空穴提取能力的空穴传输材料（HTMs）对钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率起关键作用。此外，采用给体-受体（D-A）无规共聚物HTM以获得更深的HOMO能级，对PSCs的空穴提取和耐久性极为有利?；诖耍狙芯看泳?{4,8-双[(2-乙基己基)氧基]苯并[1,2-b:4,5-b′]二噻吩-2,6-二基}{3-氟-2-[(2-乙基己基)羰基]噻吩并[3,4-b]噻吩二基})（PTB7）主链结构出发，开发了一种高溶解度的D-A型无规共聚苯并二噻吩-噻吩并吡咯二酮-噻吩并噻吩衍生物（RCP-BTT）HTM。合成的无掺杂RCP-BTT HTM因其与钙钛矿能级的高度兼容性，展现出比PTB7（-5.15 eV）更深的HOMO能级（-5.28 eV）。RCP-BTT的梯度带排列结构，在以含铯三元阳离子钙钛矿为吸光层的PSCs中实现了高效空穴提取，从而表现出优异的光伏性能。掺杂型RCP-BTT的开路电压（Voc=1.09 V）较母体PTB7（1.06 V）显著提升，最终效率达14.57%，高于PTB7的12.02%。总体而言，基于聚合物RCP-BTT HTM的PSC光伏性能提升，归因于其更深的HOMO能级和卓越的空穴提取能力。
关键词： 无规共聚物、能带排列、混合阳离子、空穴提取、钙钛矿太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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I型InAs/GaAs0.89Sb0.11与II型InAs/GaAs0.85Sb0.15量子点的光致发光对比研究
摘要： 夹在GaAsSb基质中的InAs量子点(QDs)在实现通信波长激光器及开发高效太阳能电池方面具有优势。本研究对比分析了GaAs1-xSbx(x=0.11和0.15)覆盖层包覆的InAs量子点的光学特性。光致发光测量显示，InAs/GaAs0.89Sb0.11 QDs与InAs/GaAs0.85Sb0.15 QDs在载流子能态填充、热激活、猝灭及寿命等方面存在差异。这些差异源于GaAs1-xSbx覆盖层中Sb组分从x=0.11增至x=0.15导致的带阶排列从I型向II型转变。因此，I型InAs/GaAs0.85Sb0.15 QDs的发光与猝灭涉及激发态，而II型InAs/GaAs0.85Sb0.15 QDs则同时包含InAs量子点与GaAs0.85Sb0.15量子阱的复合过程。这两种样品展现出复杂且迥异的物理机制。
关键词： 光致发光、量子点、能带排列、半导体化合物
更新于2025-09-11 14:15:04
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原子层沉积的SiO?在(010)取向(Al?.??Ga?.??)?O?上的能带排列
摘要： (AlxGa1?x)2O3/Ga2O3体系因异质结构场效应晶体管而备受关注。器件设计的重要参数包括(AlxGa1?x)2O3栅介质的选择及其异质界面能带排列。本研究采用X射线光电子能谱测量了SiO2/(Al0.14Ga0.86)2O3异质界面的价带偏移量。其中SiO2通过原子层沉积(ALD)法覆盖在分子束外延生长的单晶β-(Al0.14Ga0.86)2O3上。反射电子能量损失谱测定SiO2带隙为8.7 eV，结合O 1s峰高分辨XPS数据及弹性损失起始点确定(Al0.14Ga0.86)2O3带隙为5.0 eV。测得ALD SiO2/β-(Al0.14Ga0.86)2O3体系的价带偏移量为1.60±0.40 eV（跨立型能带，I类排列），导带偏移量为2.1±0.08 eV，能有效限制电子输运。
关键词： X射线光电子能谱，(Al0.14Ga0.86)2O3，SiO2，原子层沉积，导带偏移，能带排列，价带偏移
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过电场调控p型石墨烯-AsSb肖特基接触的能带排列
摘要： 通过范德华力相互作用结合石墨烯与单层AsSb的电子结构，可获得本征p型肖特基接触。本研究进行了一系列理论计算以探究层间耦合效应及石墨烯-AsSb异质界面的能带重排情况。结果表明：两种构型分别形成0.184 eV和0.381 eV的本征p型肖特基势垒，且石墨烯与AsSb的本征电子特性基本得以保留。施加外电场时，通过改变外电场强度可有效调控肖特基势垒，进而将p型接触转变为n型接触。肖特基势垒的变化表明AsSb界面存在部分费米能级钉扎现象，这源于石墨烯与AsSb之间的低密度界面态。AsSb势垒高度及相应接触类型可实现灵活调控，这对基于二维材料新型晶体管的设计具有重要价值，并提供了有意义的指导依据。
关键词： AsSb、电场、石墨烯、能带排列、肖特基接触
更新于2025-09-09 09:28:46
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α-Ir?O?/α-Ga?O? pn异质结二极管的电学特性及该异质结构的能带排列
摘要： 具有p型导电性的刚玉结构氧化铱（α-Ir?O?）是与α-Ga?O?形成高质量pn异质结的强有力候选材料。我们制备了α-Ir?O?/α-Ga?O? pn异质结二极管，其展现出明确的整流电流-电压（I-V）特性，开启电压约为2.0 V。通过X射线光电子能谱研究了α-Ir?O?/α-Ga?O?界面的能带排列，发现其具有交错能隙（II型）结构，价带偏移量为3.34 eV，导带偏移量为1.04 eV。电子的总势垒高度约为2.4 eV，与I-V特性中的开启电压合理吻合。这意味着在开启电压附近，电子是电导的主要贡献者。
关键词： pn异质结，非晶态氧化铱(a-Ir2O3)，X射线光电子能谱，非晶态氧化镓(a-Ga2O3)，能带排列
更新于2025-09-09 09:28:46
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采用新型化学气相沉积工艺实现Al2O3/Si栅堆叠的沉积与能带排列测定
摘要： 与其他前驱体相比，二甲基氢化铝[(CH3)2AlH]在室温下具有2托的高蒸气压，并能通过CVD/ALD工艺形成低碳杂质氧化铝薄膜。此外，该前驱体的低温沉积特性可避免MOS器件制备过程中低k界面层的生成。本研究采用二甲基氢化铝与氧气成功沉积了Al2O3薄膜，旨在探究其金属有机化学气相沉积行为，并观测所沉积Al2O3/Si栅堆叠的能带排列情况。
关键词： 前驱体、高k栅介质、能带排列、热稳定性
更新于2025-09-04 15:30:14