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CdS/ZnS/CdS/ZnS核/壳/阱/壳量子点三阶非线性光学极化的理论研究及其在光电子学中的应用
摘要： 本文对CdS/ZnS/CdS/ZnS核/壳/阱/壳球形量子点的二次电光效应三阶非线性光学极化率进行了详细研究。在有效质量近似框架下分析了电子能级及其对应波函数，随后采用密度矩阵方法确定了三阶非线性极化率，并考察了量子点尺寸对该极化率的影响。数值计算证实，通过改变壳层厚度可调控极化率峰位与强度。此外，增大内外壳层宽度会使极化率峰位红移且强度增强。值得注意的是，"反结构"ZnS/CdS/ZnS/CdS展现出更优异的非线性光学特性。
关键词： 三阶非线性极化率，II-VI族半导体，量子点量子阱
更新于2025-09-23 15:19:57
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[2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019年6月16日-2019年6月21日）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 多晶II-VI宽带隙合金共氯化物钝化过程中三元元素损失的光学表征
摘要： 与Mg或Zn合金化的II-VI族半导体CdTe具有可调谐带隙，模型计算表明该范围最适合与硅底电池集成构成叠层光伏器件的顶电池。利用CdTe已发展的低成本生产工艺，这种组合有望制备低成本、高效率的叠层光伏电池。然而，CdTe广泛采用的CdCl2沉积后体钝化工艺会降低吸收层中三元元素的浓度，使带隙值低于模型计算值，并导致其活化效果逊于纯CdTe材料经相同工艺处理的结果。我们通过分别为Cd1-xMgxTe和Cd1-xZnxTe开发MgCl2与ZnCl2（推测为损耗反应产物）的超压环境，研究CdCl2处理过程中该损耗的抑制方法。当蒸气压远超CdCl2时才显现显著效果，此时通过透射率测量显示损耗降低了一半。
关键词： 串联光伏技术，II-VI族半导体
更新于2025-09-19 17:13:59
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背栅电压对Zn<sub>1-(y+x)</sub>(Al<sub>x</sub>,Eu<sub>y</sub>)O薄膜电输运特性的影响
摘要： 我们研究了Zn1-(y+x)(Alx,Euy)O（x=0.00,0.01；y=0.00,0.01,0.02和0.05）薄膜的背栅电压（VBG）依赖性电导率。这些薄膜采用溶胶-凝胶与旋涂技术相结合的方法合成。通过监测掺铕(Zn,Al)O薄膜的纵向电导率曲线来测量其电导率变化。实验显示，施加±VBG会导致掺铕(Zn,Al)O薄膜的电导率急剧下降或上升——这种效应在掺铝ZnO薄膜中未观察到。其中(Eu)在(Zn,Al)O晶格中的含量是调控±VBG引起电导率变化的关键参数。当施加±VBG时，1摩尔%铕掺杂的Zn1-(y+0.01)(Al0.01,Euy)O薄膜表现出最大的电导率增幅，在无VBG条件下也具有最高的纵向电导率。当VBG=-100V时，1摩尔%铕掺杂(Zn,Al)O薄膜的电导率变化率达到436%。随着晶格中铕含量的增加，对VBG的响应显著降低，且5摩尔%铕掺杂(Zn,Al)O薄膜未观测到电导率变化。
关键词： 掺杂剂、氧化物半导体、II-VI族半导体、稀土元素、背栅电压
更新于2025-09-11 14:15:04
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多组分铁掺杂CdTe(S)体系的局域结构、电子结构及表面结构
摘要： 采用X射线吸收精细结构(XAFS)研究了多组分Cd0.99Fe0.01Te0.97S0.03体系中Fe周围的局域结构与电子特性。通过原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)分析了Cd0.97Fe0.03Te与Cd0.99Fe0.01Te0.97S0.03体系非极性(110)晶面的成分及其在环境条件下的氧化机制。研究发现Fe优先取代Cd位点，但由于其共价半径更小且倾向于与S配位，导致基质CdTe晶格产生局域畸变。该畸变仅局限于Fe的直接邻近区域，第二、第三配位层原子位置（在实验误差范围内）与CdTe中的预期距离相符。虽然两种样品体相中Fe周围的局域结构特征明确，但其近表面区域完全贫Fe，在Cd0.99Fe0.01Te0.97S0.03中还存在一定程度的S富集。因此重点对近表面区域的表征及其成分结构评估展开研究，为此建立了适用于双层表面结构（体相/氧化层/杂质层）的通用无标样XPS数据分析算法。深度成分分析结果表明：尽管体相成分与杂质层厚度存在差异，但在最表层杂质层下方约存在一个单原子层的CdTeO3钝化膜。
关键词： X射线吸收光谱（XAS）、X射线光电子能谱（XPS）、II-VI族半导体、铁杂质、氧化
更新于2025-09-09 09:28:46
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利用化学气相沉积法制备镍(II)和锰(II)掺杂ZnTe纳米带/纳米棒及其光学性质
摘要： 掺杂技术常用于调控半导体特性。过渡金属离子掺杂半导体可形成稀磁半导体（DMSs），从而引发与自旋相关的特殊性质。与宽带隙半导体ZnO、ZnSe和CdS晶体不同，过渡金属（TM）离子聚集态可能是铁磁行为的起源——这些材料主要通过激子-自旋相互作用影响光学特性（因其具有高激子结合能）。对于窄带隙半导体（如ZnTe），载流子-自旋耦合是磁性的主要成因。当掺杂Ni(II)、Mn(II)等TM离子的ZnTe纳米带作为DMS时，光激发后主要在晶格中诱发过剩载流子效应，其光学性质还强烈依赖于制备工艺、结构及形貌。光激发载流子和电子-声子相互作用（而非激子）导致ZnTe纳米结构出现显著红移。掺杂磁性离子自旋与空穴的强相互作用、电子-声子耦合、p-d轨道杂化以及TM离子局域电子关联共同决定了其光学特性。随着激发功率提升，TM离子掺入ZnTe晶格会抑制远离带边的宽缺陷发射带，同时增强带边附近电子关联效应与电子-空穴等离子体带的展宽。我们还通过Ni(II)和Mn(II)掺杂样品的偏振光致发光，计算了价带附近能级分裂的应变依赖性。
关键词： 化学气相沉积（CVD）、过渡金属离子、极化、稀磁半导体（DMS）、发光、II-VI族半导体
更新于2025-09-09 09:28:46
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单根ZnSe纳米线场效应晶体管中输运特性的增强
摘要： 宽禁带半导体是下一代光电器件（包括可调谐发射器和探测器）的绝佳候选材料。基于ZnSe纳米线的器件在蓝光发射应用中展现出巨大潜力，因其易于制备且重复性良好。然而，其应用受限于阻碍光电器件性能的深能级缺陷态。本研究主要目标是展示ZnSe纳米线器件在富锌气氛中进行生长后退火处理后的性能提升。我们采用低温光致发光光谱确定主要复合机制及相关缺陷态，随后表征了由原位生长纳米线和锌退火纳米线制备的ZnSe纳米线场效应晶体管的电学特性，测得退火处理后电导率和迁移率均获得数量级提升。研究表明退火处理降低了锌空位浓度——这些空位正是导致原位生长纳米线出现强补偿效应和高散射的主要原因。
关键词： 电阻率，II-VI族半导体，晶体缺陷，载流子输运，光致发光，载流子迁移率，纳米线
更新于2025-09-09 09:28:46