锗溴混合掺杂调控钙钛矿太阳电池光电特性的第一性原理研究

采用第一性原理方法对锗溴混合掺杂下甲胺基钙钛矿(MAPbI3)材料的能带结构、态密度、介电函数和吸收光谱进行研究。构建MAPbI_(3)、MAPb_(0.75)Ge_(0.25)I_(3)、MAPbI_(2.5)Br_(0.5)、MAPb_(0.75)Ge_(0.25)I_(2.5)Br_(0.5)这4种钙钛矿结构模型并优化其结构,得出光电特性。研究结果表明,锗溴混合掺杂可改变价带顶与导带底位置及斜率,调控带隙值大小,同时混合掺杂也会改变价带顶与导带底的斜率,4种钙钛矿模型中锗溴混合掺杂时价带顶与导带底的斜率最小,有利于电子跃迁,提升光电转换效率;掺杂锗可提高钙钛矿在可见光区的吸收性能,掺杂溴对钙钛矿光学特性影响不大。

以太网物理层芯片光电特性测试研究

当前,以太网物理层芯片在诸多应用领域不可或缺,对以太网物理层芯片的功能性能要求也越来越高,因此,如何进行芯片功能性能方面的光电特性验证是亟待解决的问题。主要介绍了以太网物理层芯片验证的技术现状,提出符合以太网物理层芯片功能性能应用需求的光电特性测试方法,采用测试仪器(如示波器、逻辑分析仪、网络矢量分析仪等)和验证板卡对网络中物理接口的数据传输电特性和光特性进行测试,测试结果表明提出的测试方法达到了测试要求,满足了功能性能应用需求,进而提高了国产高可靠以太网物理层芯片验证的技术手段。

La、Yb掺杂AlN的光电特性和磁性的第一性原理研究

为了探索AlN在光电器件的潜在应用,基于密度泛函理论,采用第一性原理计算了本征AlN和稀土元素La、Yb掺杂AlN体系的光电特性和磁性。计算结果表明:本征AlN的带隙为6.060 eV。掺入La和Yb后都在导带底产生了杂质能级,使得电子从价带到导带所需的激发能量更低,有利于光学跃迁,从而改善AlN的光学性能。Yb掺杂后自旋向上和自旋向下的价带发生了劈裂,说明Yb掺杂后产生了磁性。La、Yb替位掺杂AlN后,光吸收带边向左往低能方向移动,发生了红移现象。掺杂La和Yb后AlN体系的静态介电常数由4.63分别增大为5.14、280.44,说明掺杂之后增强了体系耐高压特性;静态折射率则由2.12分别增大为2.26、17.06,改善了AlN的光学性质。

Mo、Cr掺杂对ZnO光电特性影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论第一性原理的方法,计算了本征ZnO、Mo掺杂(Mo_(Zn))和Cr掺杂(Cr_(Zn))体系的光电特性,从理论上讨论了掺杂对体系光电特性的影响.Mo_(Zn)、Cr_(Zn)表现为n型半导体,但Mo掺杂使体系带隙变宽,特征光谱发生蓝移,对可见光的吸收能力降低;而Cr掺杂使体系带隙变窄,特征光谱发生红移,拓展了可见光的响应范围.此外,掺杂Mo、Cr后均使ZnO带边朝低能端移动,使电子跃迁容易实现,有效降低了光生电子-空穴对的复合几率.可见Cr掺杂对改良ZnO有积极作用.

光电膜层光电特性的成像测量

光电探测器的光电膜层的光电特性与膜层上各点的吸收系数和光电转换系数有关.为了测量光电膜层光电特性的二维空间分布,提出了基于单像素成像的膜层光电特性测量方法.在该方法中,光电膜层既是成像对象,又是信号探测器,可以实现自探测成像.采用四步相移条纹投影方法,导出膜层光电特性单像素成像公式;以光电池膜层为研究对象,采用白光、红光、绿光和蓝光对其光电特性进行二维成像.实验结果表明:该方法能够以一定的空间分辨率对光电膜层的光电特性进行成像测量,空域上的灰度平均值和标准方差、频域上的频谱分布特点可以评估膜层的光电特性强弱和均匀性.

ZnO基异质结紫外探测器光电特性研究

n-ZnO/p-Si异质结紫外探测器存在响应度低和响应范围广的问题,为了获得更好的紫外探测性能,设计了一种n-ZnO/p-SiC异质结紫外探测器。应用TCAD仿真软件模拟了n-ZnO/p-SiC异质结紫外探测器的光学和电学特性,模拟结果表明:n-ZnO/p-SiC异质结紫外探测器暗电流为10^(-15) A,较n-ZnO/p-Si异质结紫外探测器降低了一个数量级;ZnO/p-SiC探测器响应度高达0.41 A/W,较n-ZnO/p-Si器件提高了156%,且n-ZnO/p-SiC紫外探测器仅对紫外光有响应,有效抑制了n-ZnO/p-Si紫外探测器对可见光的响应。

交流驱动无电学接触GaN基Micro⁃LED器件光电特性

针对Micro‐LED器件微型化带来的尺寸效应、高速巨量转移、发光器件与驱动背板的高精度键合等问题,本文通过金属有机化学气相沉积和原子层沉积技术制备了一种垂直结构的交流驱动无电学接触型GaN基Micro‐LED器件,研究了其光电特性。结果表明,器件电路模型可等效为RC电路,随着交流驱动信号频率的增大,器件等效阻抗先快速减小后趋于稳定。当频率固定时,器件I⁃V特性呈线性关系,器件等效阻抗稳定,器件亮度随着驱动电压增大而增强。当驱动电压固定时,器件在16~22 MHz频率范围内达到最大亮度,且亮度随频率增加呈现先上升后下降趋势;此外,由于回路呈电容特性,无电学接触型Micro‐LED器件存在发光延迟效应和电流超前效应。对比传统Micro‐LED器件,无电学接触型Micro‐LED器件与外部电极无电学接触,在交流驱动条件下实现内部载流子复合发光,有望解决Micro‐LED芯片微型化带来的技术难题。

探测器光电特性对叠层相干衍射成像的影响

从叠层相干衍射成像的解析求解模型出发,通过在频域中将叠层相干衍射成像描述为待测样品与照明光空间频谱的线性方程组,将探测器的光电参数和线性方程组的个数以及每个方程的未知数个数直接关联.根据方程组存在唯一解的条件,从理论上定量分析叠层相干衍射成像对探测器采样间隔、靶面宽度、像元尺寸、灵敏度和动态范围等关键光电参数的要求以及图像重建所受影响.通过数值模拟,对理论分析和预测的正确性进行了数值验证,得出了参数不理想情况下叠层相干衍射成像仍能获得高质量重建像的物理机制,对于提高重建质量和改进实验装置具有直接促进意义.

Er掺杂WS_(2)的制备及光电特性研究

化学气相沉积(CVD)是大尺度二维材料生长的有效方法,但CVD过程不可避免地会产生高密度的空位缺陷,影响材料的光电性能。本文利用碱金属卤盐辅助CVD法直接在p型Si(111)衬底上生长了毫米尺度和原子层厚的WS_(2)。通过在钨源中掺入饱和ErCl3粉末,得到Er掺杂WS_(2)薄膜(WS_(2)(Er))。结合光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、能量色散X射线光谱、光致发光和拉曼光谱等技术对材料进行表征,结果表明,相比纯WS_(2),WS_(2)(Er)薄膜的荧光强度获得数量级增长,且中心波长大幅红移。荧光测试表明,相比SiO_(2)衬底上的WS_(2),在Si衬底上生长的WS_(2)的荧光特性出现了明显的电荷转移效应。基于SiO_(2)衬底上的WS_(2)和WS_(2)(Er)场效应晶体管器件的光电测试结果表明,WS_(2)(Er)场效应晶体管的光响应度为4.015 A/W,外量子效率为784%,均是同等条件下纯WS_(2)器件的2000倍以上。本工作对稀土掺杂二维材料的研究具有一定的参考意义。

超临界流体改善IGZO薄膜晶体管光电特性研究

随着高速、高分辨率、全透明的显示技术不断发展,对全透明薄膜晶体管(Thin-Film Transistor, TFT)的电学和光学性能均提出了更高的要求。首先在玻璃衬底上制备了以非晶铟镓锌氧化物(Amorphous Indium-Gallium-Zinc Oxide, a-IGZO)为有源层、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)为电极的全透明薄膜晶体管。并以低温环保的超临界流体技术进一步改善器件特性,超临界流体具有高溶解和高渗透性,可进入器件内部,修复材料中的断键,消除器件的缺陷,进而提升器件综合性能。实验结果表明,处理后器件的亚阈值摆幅从451.44 mV/dec下降至231.56 mV/dec,载流子迁移率从8.57 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)增至10.46 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),电流开关比提升了一个数量级。此外,超临界处理后器件的光电应力稳定性和光学透明度均得到有效改善。

二维Bi_(2)O_(2)Se光电特性及其光电子器件研究进展

二维(2D)材料由于其超薄的厚度、高度的机械柔性、可调谐的带隙以及易于定制的范德华异质结构,被广泛应用于通信、红外探测、航空航天以及生物医学等领域。其中2D Bi_(2)O_(2)Se作为一种新兴的二维层状材料,具有独特的晶体结构、优异的光电特性和良好的环境稳定性,是制备高性能红外光电子器件的优秀候选材料。本文综述了基于2D Bi_(2)O_(2)Se材料光电子器件的研究进展。首先,介绍了2D Bi_(2)O_(2)Se的晶体结构、能带结构及其光电特性。然后,详述了Bi_(2)O_(2)Se材料的常见制备方法,包括化学气相沉积法和水热合成法。此外,综述了Bi_(2)O_(2)Se材料在场效应晶体管、光电探测器和光开关领域的应用现状。最后,我们总结了全文,并对Bi_(2)O_(2)Se材料的发展进行了展望。

SnS_(2)的化学气相沉积法制备及光电特性

为了提高光电探测器的光电特性,使其具有更宽的光谱响应范围以及实现对弱光信号的探测。文中以二氧化锡和升华硫为原料,采用化学气相沉积法在蓝宝石衬底上制备了SnS_(2)薄膜,通过干法转移制备了SnS_(2)光电探测器,探究了其在不同波长、光强、偏压条件下的光电特性。研究结果表明:制备出的SnS_(2)为20~30μm的不规则形状晶体;SnS_(2)光电探测器在250~850 nm波长范围内有不同程度的响应,在波长440 nm附近的响应最高。在520 nm波长的激光照射下,SnS_(2)光电探测器的光响应度和光探测率分别为42.52 mA·W^(-1)和1.83×1011 cm·Hz 1/2·W^(-1),上升时间和下降时间分别为37 ms和66 ms。由于SnS_(2)是一种环境友好型材料且具有较大的带隙,使其为设计下一代高性能光电探测器提供了参考。

石墨烯的光电特性及其应用技术研究现状

本文简要介绍了基于不同机理的石墨烯制备方法及表征技术,基于优异的光电特性,着重讨论了5种石墨烯的光电特性应用,分别介绍了石墨烯在传感器、太阳能电池、柔性电加热元件、雷达吸波材料及光电干扰材料中的应用现状。最后对石墨烯光电特性及其应用前景进行了总结与展望。

LED灯具寿命与光电特性关系的研究

近几年来,LED灯具作为一种导体材料芯片的照明器材,在我国的日常生活中的出现频次逐渐增多,虽然推动了我国LED灯具的发展,但是相关配套的检测技术还没有达到相应标准。LED灯具的整体性能参数、指标和使用寿命,如今仍然有可开发的空间。文章在此背景之下,对国内的LED灯具进行深入研究,对LED灯具使用过程中影响寿命的因素展开分析,并阐述相关使用特征,希望文章能为相关研究者提供参考。

针-板型介质阻挡放电的光电特性

设计一种针-板型介质阻挡放电装置,在大气压下以空气/氩气混合作为工作气体,研究了在混合气体流动和不流动2种情况下介质阻挡放电的光电特性.利用玻尔兹曼法计算氮分子振动温度(T_(v))和谱线相对强度比值法计算电子激发温度(T_(exc)),实验结果表明:输入功率(P)和T_(v)随外加电压(U_(a))增加而增大,而T_(exc)随U_(a)增加有减小的趋势;当U_(a)一定,气体流动时,P变大,T_(exc)变小,而T_(v)基本不变.通过对高能电子与工作气体发生非弹性碰撞进行定性解释,对于大气压等离子体动力学行为的深入研究具有重要意义.

CCD的光电特性研究

根据ＭＯＳ器件的基本工作原理推导出了电荷耦合器（ＣＣＤ）的输入输出函数关系的解析解，并在此基础上求得了ＣＣＤ的各光电特性（如响应度、串音阈值等），定性地分析了ＣＣＤ的温度效应，讨论了激光干扰ＣＣＤ的对抗措施。

ITO透明导电薄膜的制备及光电特性研究

以氯化铟和氯化锡为前驱物,采用溶胶 凝胶法在玻璃基片上制备了ITO薄膜。研究了掺锡浓度、热处理温度和热处理时间等工艺条件对ITO薄膜光电特性的影响。制备的ITO薄膜的方阻为300Ω/□,可见光平均透过率为80%,电阻率为4×10-3Ω·cm,其光电特性已达到了TN LCD透明电极的要求。

透光导电ITO膜的制备及其光电特性的研究

采用溶胶 凝胶方法制备ITO膜 ,并从制备工艺上研究了各种因素对ITO膜光电特性的影响 最后制出的ITO膜厚度约为 5 0nm ,在可见光区平均透射比达 97% ,最高达 99.5 5 % ,电阻率在 2 .0Ω·cm左右 ,最低达到 0 .

形态结构和光电特性对纳米TiO_2光催化性能的影响

采用sol-gel法制备了系列纳米TiO2光催化剂,运用X射线衍射、BET比表面测定、紫外漫反射吸收光谱和表面光电压谱等手段对催化剂进行表征,并以乙烯作为光催化反应的指标反应分子,研究了TiO2纳米晶的性质对于光催化活性的影响.随着焙烧温度的升高,TiO2的晶粒逐渐增大,比表面积下降,晶相由锐钛矿向金红石转变,其吸收带边与光伏响应阈值向长波方向移动,氧化-还原能力降低,降解乙烯的转化率迅速下降.

退火温度对ITO薄膜微结构和光电特性的影响

用直流磁控溅射法制备了氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜。制备出的薄膜在大气环境下退火,退火温度分别为100℃、200℃、300℃和400℃,保温时间为1 h。采用X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见光分光光度计和四探针测试仪等测试手段分别对薄膜的微结构、化学组分和光电特性进行了测试分析。分析结果表明:Sn元素已经溶入In2O3晶格中形成了固溶体。退火温度的升高,有助于提高ITO薄膜中Sn原子氧化程度,从而提高了薄膜在可见光范围内的透射率。退火温度为200℃时ITO薄膜的性能指数最高,为4.56×10-3Ω-1。