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一维Holstein极化子在交变外电场作用下的超布洛赫振荡瞬态动力学
摘要： 采用多重Davydov试探态方法，将直流场极化子动力学的理论形式体系拓展至外交流电场中一维Holstein极化子的动力学研究。针对零相位与非零相位情况，系统考察了载流子-声子耦合对失谐与共振场景的影响。在轻微失谐或非共振条件下，常规布洛赫振荡与交流驱动力之间会产生拍频效应，进而形成超布洛赫振荡——即在空间与时间维度上均发生尺度重调的布洛赫振荡。该超布洛赫振荡会因载流子-声子耦合而衰减。对于共振情形：当载流子产生于两个最近邻格点时，载流子波包会伴随小幅振荡逐渐扩散；引入载流子-声子耦合可使波包局域化。若初始采用宽幅高斯波包，则载流子波包质心会以恒定速度移动且形状保持不变；此时添加载流子-声子耦合会使波包展宽并减缓载流子运动。本研究成果可为通过调控直流/交流场强、交流相位及失谐参数来操纵半导体超晶格和光学晶格中载流子超布洛赫振荡动力学提供指导原则。
关键词： 达维多夫假设、极化子动力学、载流子-声子耦合、超布洛赫振荡
更新于2025-09-23 00:53:29
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具有弹性和压电半导体层的薄膜在静态弯曲载荷下的压电电子效应
摘要： 我们理论研究了具有弯曲变形的层状薄膜压电半导体（PS）复合板的机电行为。通过线性化小载流子浓度扰动下的电子与空穴漂移电流非线性方程，基于R.D. Mindlin系统化的结构理论，通过将位移、电势及电子/空穴增量浓度展开为板厚度的幂级数，建立了包含最低阶耦合拉伸与弯曲运动的层状薄膜PS板二维方程组?；谒频嫉亩匠?，给出了受静态弯曲作用的n型ZnO层薄膜PS板中机电场及电子分布的解析表达式。数值结果表明：机电行为与压电电子效应可通过外施力与初始载流子浓度有效调控。本文推导的二维方程与数值结果对开发压电电子器件具有重要参考价值。
关键词： 压电半导体板，二维方程，压电电子学效应，载流子，弯曲变形
更新于2025-09-24 03:07:05
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石墨烯光子学 || 电子特性
摘要： 在半导体中，受电场作用的自由载流子（即导带中的电子或价带中的空穴）在电场作用下加速，但会受到散射事件的阻碍。半导体中的自由载流子在电场存在时会加速。随机分布的散射中心（如杂质和缺陷）作为反作用力，使载流子减速并偏转。当在恒定电场下最终达到稳态时，载流子流达到恒定值。相比之下，在石墨烯中，狄拉克锥上的载流子具有恒定速度，不会因电场或散射中心而加速或减速；相反，电场的作用是将载流子的运动方向与电场方向对齐，而散射中心则作为干扰这一对齐过程的来源。这一过程可以通过玻尔兹曼输运方程很好地描述，该方程已成功描述了金属和半导体中载流子的许多统计行为。本章的目的是从玻尔兹曼输运方程出发，描述石墨烯的电子特性。
关键词： 玻尔兹曼输运方程、载流子、电场、电子特性、导电性、散射事件、石墨烯、二维材料
更新于2025-09-16 10:30:52
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来自胶体掺杂半导体量子点的光子和电荷
摘要： 胶体半导体量子点作为光子和载流子源在光子学与光伏应用中的价值，催生了大量致力于拓展其功能（超越激子所能提供范围）的研究领域。通过向基质量子点中掺杂杂质离子（如Mn2?、Cu?和Yb3?）来扩展光子与载流子特性范围，是其中的重要途径。除了实现掺杂量子点结构精细控制的合成进展外，理解与结构相关的底层过程机理，对充分发掘掺杂量子点作为光子与载流子源的潜力至关重要。本综述将讨论近期在微观层面取得的进展：包括阐明产生独特掺杂相关发光的光物理路径，以及通过激子-热电子上转换过程生成高能热电子的机制。
关键词： 掺杂杂质离子、载流子、光子、热电子、胶体半导体量子点、光物理途径
更新于2025-09-16 10:30:52
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光驱动半导体量子点中载流子-声子相互作用的独特特性
摘要： 我们研究了自组装半导体量子点中载流子-声子耦合独特性质所产生的特征。由于离散的电子能级结构，纯退相位耦合通常主导声子效应，其中两个关键特性尤为重要：量子点-声子耦合的共振特性、其随能量变化的非单调行为，以及它属于超欧姆型耦合。声子不仅在量子点中通过引入退相位产生破坏性作用，还为态制备方案等提供了新机遇。除作为研究基础物理特性的有趣模型系统外，量子点及量子点-微腔系统还是众多创新应用的热点领域。我们讨论了声子对光子器件关键性能指标（如单光子源或纠缠光子源）的决定性影响及其最新进展，这些指标涉及不可区分性、纯度和亮度等方面。总之，理解和控制半导体量子点中的载流子-声子相互作用对其在量子信息技术中的应用至关重要。
关键词： 非马尔可夫动力学、量子信息处理、光学操控、半导体量子点、载流子-声子相互作用、光子学
更新于2025-09-12 10:27:22
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可视化光照浸泡对工作状态铯铅卤钙钛矿太阳能电池中形貌畴的影响
摘要： 利用纳米级分辨光致发光（PL）寿命成像显微镜研究了工作状态下铯铅卤化物（CsPbI3）钙钛矿太阳能电池（PSC）中光生载流子与移动离子的动态行为。通过动态监测偏置光照过程中及之后钙钛矿薄膜中PL强度与寿命的时空变化，结合开路PSC的PL动态特性分析，基于光生载流子与移动离子的动态模型揭示了光照老化的作用机制。研究发现光照老化过程中形貌畴内部与畴边界呈现不同行为特征，这为除常规畴边界策略外、针对畴内部的器件优化提供了新思路。本研究完整呈现了工作状态下PSC的光生过程全貌，为钙钛矿光电器件的设计与运行提供了指导依据。
关键词： 载流子、钙钛矿太阳能电池、移动离子、光浸泡、光致发光
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过电致发光研究再生条件下Cz-Si太阳能电池中硼氧中心失活的直接检测
摘要： 我们研究了掺硼p型直拉法生长硅（Cz-Si）太阳能电池中硼氧缺陷的再生动力学，重点考察了再生条件（即高温140°C）下过剩载流子浓度Δn的影响。通过向暗态电池施加不同正向偏压（Vappl），并在电池再生过程中分时段直接测量其电致发光（EL）信号，我们能够针对每个施加电压直接测定再生过程中的Δn。除EL信号外，我们还测量了再生过程中流经电池的电流——该电流与电池整体复合速率成正比，因而能反映再生过程中体区复合特性的变化?；诓獾玫氖北涞绯氐缌?，我们确定了硼氧缺陷的失活速率常数Rde。实验结果明确显示：再生过程中Rde与Δn呈正比增长关系。
关键词： 硼氧缺陷、注入、再生、电致发光（EL）、载流子、钝化发射极和背面电池（PERCs）、直拉法生长硅、光致衰减（LID）
更新于2025-09-12 10:27:22
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有机太阳能电池中厚光活性层的尾态限制光电流收集
摘要： 我们分析了四种具有不同短路电流随光活性层厚度变化关系的有机太阳能电池光活性混合物。通过载流子动力学与密度的瞬态光电技术、材料能级的空气光发射光谱、功函数的开尔文探针测量、表观掺杂密度的莫特-肖特基分析以及器件建模等方法对这些混合物和器件进行研究。研究表明，在所研究的器件系列中，厚活性层导致的光电流损失主要源于带隙内尾态中光生载流子的积累。这种电荷积累会屏蔽器件内部电场，阻碍高效电荷收集。研究发现，对其中一种供体聚合物进行纯化处理可降低尾态分布密度，并提高高效工作的最大光活性层厚度。本工作表明，选择尾态分布窄的光活性有机层是制备高效、高光电流、厚膜有机太阳能电池的关键要求。
关键词： 尾态、载流子、光活性共混物、有机太阳能电池、电荷收集
更新于2025-09-12 10:27:22
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由非晶态TiO2和石墨烯构建的复合微孔用于降解挥发性有机化合物
摘要： 光催化剂的吸附能力和光活性直接决定了挥发性有机化合物的矿化效率。本研究构建了非晶态TiO2纳米颗粒与石墨烯（GR）的二维-二维微孔结构，以同步增强催化剂的吸附能力和电荷分离效率。通过N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线光电子能谱和X射线衍射等手段对制备样品的物理性质进行表征。利用大气表面光电压（SPV）技术研究光生载流子的分离过程，并以甲苯为模型物评估样品的吸附能力与光活性。结果表明：非晶态TiO2纳米颗粒均匀沉积于石墨烯表面形成二维-二维微孔结构。虽然GR-TiO2复合材料的比表面积仅比微孔TiO2单独存在时增加4-8%，但其甲苯吸附量达到微孔TiO2的156-193%。SPV测试证实石墨烯显著增强了光生载流子的内禀分离。氧气与石墨烯对电荷分离的贡献取决于石墨烯的添加比例，当其质量添加比≥5%时主导电荷分离过程。凭借吸附与光活性的双重优势，在96分钟光照后，含5.0 wt%石墨烯的复合材料对甲苯的矿化效率分别是微孔TiO2和P25的1.4倍和2.7倍。
关键词： 载流子、表面光电压、微孔、矿化、吸附
更新于2025-09-10 09:29:36
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具有增强可见光驱动光催化性能的二维g-C3N4/α-AgAl0.4Ga0.6O2 p-n异质结构
摘要： 二维异质结构的设计与制备是提升光电化学及光催化性能的有效策略。本研究首次通过水热处理下的相变法合成了二维g-C3N4/α-AgAl0.4Ga0.6O2 p-n异质结构。研究发现该异质结构呈现两相共存的高结晶态，片状α-AgAl0.4Ga0.6O2与g-C3N4纳米片通过面对面耦合形成紧密界面和高效异质结。通过调控相组成可有效调节异质结构的紫外-可见吸收特性。当用作可见光驱动MO降解的光催化剂时，摩尔比为0.75的g-C3N4/α-AgAl0.4Ga0.6O2展现出最优异的光催化性能（速率常数达0.0227 min?1）。进一步的光电化学特性研究表明：小弧半径直径和最大光电流表明二维耦合界面形成的异质结显著提升了电子-空穴对分离效率。此外，研究提出了涉及能带的反应动力学及有机污染物降解光催化机理。结果表明该g-C3N4/α-AgAl0.4Ga0.6O2异质结构在消除有机污染物的光催化领域具有重要应用潜力。
关键词： 载流子、可见光响应、异质结构、光催化
更新于2025-09-10 09:29:36