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oe1(光电查) - 科学论文

47 条数据
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  • 利用离子束混合技术在埋层SiO?基质中实现单Si纳米晶体的位点可控形成

    摘要： 对于未来的纳米电子设备——例如室温单电子晶体管——单硅纳米晶体（NCs）的位点可控形成是一个关键前提。在此，我们报道了一种通过中能Si?或Ne?离子束将硅混合到埋藏的SiO?层中，随后经热激活相分离来制备单硅纳米晶体的方法。采用二元碰撞近似和动力学蒙特卡罗方法，从原子尺度深入理解相关实验参数对硅纳米晶体形成过程的影响。通过能量过滤透射电子显微镜获取了不同层状结构几何、离子注量和热预算条件下硅纳米晶体的尺寸与分布的定量数据。利用氦离子显微镜的聚焦Ne?束，我们实现了单硅纳米晶体的位点可控自组装。以3000 Ne?/nm2注量和4 nm线宽进行线辐照后形成了硅纳米晶体链，并在聚焦离子束（FIB）制备的几纳米薄切片中成功分离并观测到一个直径为2.2 nm的单个纳米晶体。该硅纳米晶体位于SiO?层之间中心位置，且垂直于入射的Ne?束方向。

    关键词： 相分离、蒙特卡罗模拟、单电子晶体管、离子束混合、氦离子显微镜

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 《AIP会议录》[作者：SILICONPV 2018第八届晶体硅光伏国际会议——瑞士洛桑（2018年3月19-21日）] - 快速扩散杂质原子探针断层扫描及多晶硅吸杂效应研究

    摘要： 本文展示了一种针对多晶硅中单个缺陷（如晶界）进行多尺度表征的方法。分析技术涵盖从宏观尺度的平均体寿命表征，到通过光致发光解析空间复合，最终采用透射菊池衍射和原子探针断层扫描对晶界的晶体学特征及杂质分布进行纳米级分析。该方法可用于表征缺陷及其对吸杂、氢钝化等工艺的响应。本文以"红区高性能多晶硅锯切损伤吸杂"为测试案例：在铸态和吸杂样品中，均观察到铜与铬富集于具有复合活性的随机取向晶界；吸杂后铜富集量减少，而扩散较慢的铬含量增加，可能表明存在内吸杂现象；在无复合活性的Σ3晶界处，吸杂前仅检测到氧元素，未发现过渡金属。

    关键词： 多晶硅、晶界、吸杂、杂质、原子探针断层扫描

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 《AIP会议论文集》[作者 第三届汽车创新与绿色能源汽车国际会议论文集：AIGEV 2018——马来西亚关丹（2018年7月25-26日）] - 作为太阳能电池有前途的材料和缓冲层的In2S3薄膜的化学浴沉积

    摘要： 铜(I)和铟薄膜通过化学浴沉积法(CBD)获得。采用X射线光电子能谱(XPS)重点研究了它们的元素组成和微观结构。通过扫描电子显微镜(SEM)测定了薄膜表面微观结构随反应浴温度和成分的变化情况。

    关键词： 化学浴沉积、太阳能电池、薄膜、缓冲层、硫化铟（In?S?）

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 采用脉冲激光辐射熔覆TiC颗粒制备的Ti-5.5Al-2Zr-1Mo-1V近α型钛合金表面激光合金化

    摘要： 为改善表面性能，对Ti-5.5Al-2Zr-1Mo-1V近α型钛合金进行了激光表面合金化处理。通过脉冲激光辐射熔化钛合金表面，同时向激光辐照区输送TiC合金粉末组分。激光合金化过程中，碳化钛粉末颗粒部分熔化并与基体金属混合，形成枝晶状及高分散态的新型弥散TiC相。研究表明，采用脉冲激光辐射对Ti-5.5Al-2Zr-1Mo-1V近α型钛合金进行激光合金化处理后，其表面硬度提高1.4倍，摩擦系数降低1.2倍。

    关键词： 摩擦学测试，激光合金化，微观结构，钛合金

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 通过关联磁光光谱与化学分析探究单个量子点中的轻空穴/重空穴转换

    摘要： 对同一根含有量子点的单纳米线进行了一系列互补研究：阴极发光光谱与成像、磁场及温度依赖的微区光致发光光谱，以及能量色散X射线光谱与成像。该ZnTe纳米线沉积于带有Ti/Al图案的Si3N4薄膜上。完整数据集表明，尽管压缩失配应变会使长径比大于1（拉长型量子点）时轻空穴态成为基态，但CdTe量子点仍以重空穴态作为基态。通过对该整体结构进行数值计算发现，(Zn,Mg)Te壳层的存在会将重空穴向轻空穴构型的转变推至远大于1的长径比值，而量子点内外半导体间较小的价带偏移会进一步强化该效应。

    关键词： 分子束外延、光谱学、能量色散X射线光谱、半导体、阴极发光、量子点、纳米线

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • RbF后沉积处理对高效(21.1%)Cu(In,Ga)Se2太阳能电池中异质结和晶界的影响

    摘要： 近年来，采用碱金属氟化物对黄铜矿基吸收层进行沉积后处理（PDT）已在薄膜太阳能器件中创造了纪录效率，最近使用氟化铷（RbF）PDT的Cu(In,Ga)Se2（CIGS）器件更是实现了22.6%的效率。然而，RbF-PDT对其界面和晶界（GB）性质变化的影响尚未完全阐明。本研究通过原子探针断层扫描（APT）与透射电子显微镜（TEM）联用技术，分析了效率超过21%的电池器件，揭示了晶界与界面化学性质变化如何促进高效能实现。在CIGS吸收层与溶液生长CdS缓冲层界面进行的APT研究表明：存在铟富集、铜贫化及微量铷痕迹。相比先前非PDT样品的研究数据，本工作发现晶界处铷含量更高（1.5原子%）、钠钾含量更低（<0.5原子%），表明钠钾被铷取代。但晶粒内部所有碱金属元素浓度均低于APT检测限。通过APT与TEM深度剖析发现：CIGS晶界处铷浓度呈梯度分布且朝向钼背接触层递增。此外，晶界处显著铜贫化现象可能增强其空穴势垒特性，从而改善载流子收集效率并提升器件整体性能。因此，从原子尺度理解RbF-PDT效应为CIGS吸收层及界面的进一步优化提供了新思路。

    关键词： 铜铟镓硒，薄膜太阳能电池，异质结，原子探针断层扫描，沉积后处理，透射电子显微镜

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 生物可降解镁合金WE43的激光增材制造：微观结构详细分析

    摘要： WE43是一种以钇和钕为主要合金元素的镁合金，已成为成熟的生物可降解植入材料。该合金植入物通常通过粉末挤压及后续机加工制成，但对于更复杂的几何结构，激光粉末床熔融（LPBF）技术展现出良好应用前景。然而该工艺涉及的熔池凝固过程中极高冷却速率及后续热处理会引发显微组织剧烈变化，这种变化对力学性能和降解行为的影响机制尚不明确。本研究通过对比LPBF制备的WE43与铸造WE43，重点采用电子显微镜成像、基于能量色散X射线光谱的化学元素分布分析并结合电子衍射进行相鉴定，系统研究了LPBF工艺诱导的显微组织演变。我们识别出多种显微组织类型：激光熔池中心存在等轴晶区，熔池边界则呈现层状区和部分熔化区。层状区由沿镁基面排列的枝晶状层状结构组成，其间分布着富钕纳米级金属间化合物相。这些相表现为由Mg3Nd构成的球形颗粒和位于镁柱面、由Mg41Nd5形成的片状结构。钇元素既以固溶体形式存在，也存在于源自粉末颗粒表壳的氧化颗粒中。由于后续激光扫描对层状区的热影响，在显著晶粒生长后块体材料中形成了强织构特征。

    关键词： 快速凝固、微观结构、骨支架、电子显微镜、可生物降解植入物、WE43合金、激光粉末床熔融、镁

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 二次电子发射在薄膜相位板充电中的作用

    摘要： 过去几年中，物理相位板（PP）已成为透射电子显微镜（TEM）中增强弱相位物体对比度的有效工具。薄膜相位板（如泽尼克相位板和希尔伯特相位板）基于微结构薄膜的平均内势[1,2]。通常采用非晶碳（aC）薄膜，通过调整其厚度在未散射与散射电子间产生明确相位差。然而高能电子束照射会导致aC薄膜发生不可逆退化，引发静电充电并影响相位调制特性。近期研究者甚至利用这种充电效应开发出无孔相位板[3,4]。静电充电在薄膜相位板应用中起核心作用，但其机理尚未明晰。本研究表明充电过程主要由二次电子发射主导。为此采用不同材料制备希尔伯特相位板，研究其在电子束照射下的充电行为。除aC薄膜外，还使用金属玻璃合金Pd77.5Cu6.0Si16.5（PCS）制作相位板。该合金具有非晶结构和极高电导率（比aC高三个数量级）[5,6]，且表现出强抗氧化性，意味着PCS薄膜充电效应更弱。

    关键词： 透射电子显微镜、薄膜、二次电子发射、充电效应、相位板

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 具有改进抗氧化性的掺硼金刚石

    摘要： 通过热分析、扫描电镜（SEM）及拉曼光谱对部分氧化的金刚石进行研究，考察了纯金刚石和含0.2 wt%硼金刚石粉末的氧化行为。掺硼金刚石展现出比纯金刚石显著更高的氧化稳定性，其最大氧化速率温度从纯金刚石的773°C移至掺硼金刚石的1118°C。对部分氧化金刚石表面的SEM分析表明，低硼含量（0.2%）足以在发生活性氧化的区域形成具有?；ぷ饔玫腂2O3表面层，该层很可能是抗氧化性提升的原因。

    关键词： 金刚石，掺硼，抗氧化

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 功能化氧化硅纳米片：针对相对湿度增强灵敏度的定制化设计

    摘要： 采用完全氧化的二维（2D）硅纳米片（SiNSs）为二维硅基材料在纳米电子学领域的应用提供了新思路。致密堆叠且高孔隙率的氧化硅纳米片（OSiNSs）作为湿度检测的敏感层，其因氧化产生的多孔结构及二维表面亲水基团功能化潜力，使该复合材料对相对湿度（RH）展现出极佳灵敏度。本研究通过功能化精确调控了SiNSs的传感特性：当SiNS-MAA（甲基丙烯酸修饰的SiNSs）沉积于叉指电极后，在20-85%RH范围内电容值翻倍——该数值是在环境条件下SiNS-MAA完全氧化后获得的，其灵敏度远超现有聚合物湿度传感器。相反，疏水性叔丁基丙烯酸（tBMA）功能化则消除了响应特性。实验证明，SiNSs的特异性功能化为实现RH灵敏检测提供了可靠途径。基于功能调控的类似策略可用于提升传感器阵列选择性，例如通过进一步修饰纳米材料表面官能团或连接对不同环境条件敏感的分子，这些功能分子还可用于后续（生物）分子固定化，从而形成针对基底和气体的敏感识别基团。但传感器技术面临的核心挑战在于开发高选择性方案——即能区分不同蒸汽种类的传感系统。本策略为解决现代纳米材料技术中的这一难题提供了具有前景的新途径。

    关键词： 二维材料、多孔硅、功能化、硅纳米片、混合系统、含水量

    更新于2025-11-21 11:20:48