应变补偿1eV吸收带边GaInAsN/GaAs超晶格太阳能电池格层设计

本文采用计算超晶格电子态常用的Kronig-Penney模型和形变势理论,从理论上探讨了GaInNAs/GaAs超晶格能带系统的能带结构,计算得到了能带结构随各亚层参量变化的一般性规律、超晶格的能量色散关系、应变造成的影响以及不同亚层厚度的系统禁带宽度。计算了超晶格的阱层材料在不同的组分选择下,GaInAsN/GaAs超晶格吸收带边为1eV的超晶格相关参数的对应关系以及超晶格应变状态。计算表明采用高In低N的GaInNAs材料作为GaInNAs/GaAs超晶格的阱层时更有利于获得高质量且较厚的GaInNAs/GaAs超晶格有源区,并且此时可以获得较好的应变补偿;进一步对超晶格太阳能电池的内量子效率进行了模拟计算,分析了1eV吸收带边GaInAsN/GaAs超晶格太阳能电池对提高整体光电转换效率的可行性。

3D ES势垒对Cu(111)和Cu(001)晶面同质外延生长的影响（英文）

三维3D ES势垒直接影响着层间扩散,在Cu(111)和Cu(100)面2D ES势垒和3D ES势垒是不同的。本文主要研究了基于(1+1)维KMC模型,在这两个特殊的晶面上Cu薄膜的同质外延生长。观察两个面的生长情况,发现随着温度的增加薄膜的粗糙度逐渐减小,由于Cu(111)表面2D ES势垒较小,所以Cu(111)面粗糙度的下降的速度比Cu(100)要快,Cu(111)表面更有利于薄膜的生长。对于纳米棒的应用,在生长时间较短时两个面的生长速率逐渐减小,但是Cu(100)面的生长速度比Cu(111)面更快,随着生长时间的增加,这两个面会出现多层台阶,Cu(111)面的生长速度会逐渐增加,最终会超过了Cu(100)面。多层台阶出现后对两个面的影响是不同的。由于Cu(111)表面3D ES势垒较大,在Cu(111)表面会形成较多的多层台阶,Cu(111)面上多层台阶数有利于纳米棒的生长,然而在Cu(100)表面3D ES势垒较小,Cu(100)表面很难形成多层台阶,所以Cu(100)面上纳米棒的生长速度并没有增加。正是因为3D ES势垒的存在才会导致多层台阶的出现,较大的3D ES势垒有利于纳米棒的生长。

InAs/GaAs量子点中间带太阳电池的理论研究与优化

基于InAs/GaAs量子点中间带太阳电池（QD-IBSC）结构和载流子漂移扩散理论建立了计算电流密度与静电势的数学模型,从理论上分析了量子点中间带太阳电池的电压电流特性,定量讨论了量子点层厚度、温度以及n型掺杂对电压电流特性的影响。模拟结果表明：在i层厚度取400nm时转化效率达到最大值14.01%;温度会对量子点中间带太阳电池的电压电流特性产生影响,温度在300-350K范围内,开路电压Voc随温度的升高而明显减小,短路电流Jsc几乎不变;对i区进行n型掺杂会抑制量子点层发挥作用。

介质环型三重晶格光子晶体的带隙

提出一种介质环型三重晶格光子晶体结构,并研究了其完全带隙。利用Rsoft软件研究了各参数对完全带隙的影响规律,进而优化了介质环型结构。结果表明,随着介质环介电常数的增大,光子晶体完全带隙先增大后减小;随着介质环内径和外径的比值增大,完全带隙先增大后减小。当介质环的介电常数为14.71,内径和外径的比值为0.42时,获得的最大完全带隙为0.168。

散射体形状为鸭式的二维正方光子晶体带隙的研究

运用平面波展开法,模拟计算了四种散射体横截面形状分别为圆柱形、沙漏形、元宝形和鸭式的二维光子晶体结构的带隙,并且四种散射体形状的对称性依次降低。结果表明,散射体形状为鸭式的二维光子晶体相比散射体为圆柱形、沙漏形、元宝形的光子晶体更容易产生较宽的完全带隙。并且还进一步研究了介电常数和散射体的大小半圆半径对鸭式二维光子晶体的完全带隙的影响,结果表明,当介电常数为26.6,大半圆半径为0.331μm,小半圆半径为大半圆半径的0.535倍时,完全带隙达到了最大值,该最大值为0.058(wa/2πc)。