CdSe薄膜理论设计与分析

CdSe薄膜在许多应用领域都有广泛应用。在光催化领域,CdSe薄膜可以吸收光能并产生电子空穴对,从而促进光催化反应的进行。在生物医学领域,CdSe薄膜可以用于制备生物标记物和荧光探针,用于细胞成像、分子探测和生物传感等的应用中。在光电子学领域,CdSe薄膜因其优异的光电特性应用于太阳能电池的光吸收层,光传感器、光检测器和光放大器等光电子学器件中。本文通过CdSe薄膜制备理论分析其光学特性,制备CdSe太阳能吸收薄膜。针对其作为太阳能电池吸收薄膜的性能要求,采用G|2HL|A双层减反射膜系作为母膜系,以CdSe作为高折射率材料,SiO2、MgF2、HfO2分别作为低折射率材料进行膜系设计,并通过数据对比发现HfO2效果最好,通过设计降低反射率提高透射率和吸收率指标,选择可变度量法进行优化后,使其透过率和吸收率获得明显提升。设计结果表明:在380~780 nm波段,透过率高于30%,吸收率高于60%;在780~1000 nm波段,透过率高于65%,吸收率高于25%。设计要求值为保证镀制容差进行了透过指标溢出设计,数据表明设计的膜系能很好地满足薄膜性能需求,促进CdSe薄膜在光电子学领域更广泛的应用。

电子束沉积技术制备SnSe薄膜的研究

硒化锡(SnSe)是一种典型的二维半导体材料,由于其优异的电学和光学性能,在新型光电子学领域引起了广泛的关注。本文采用电子束沉积技术在钠钙玻璃衬底上成功地制备出SnSe薄膜,并利用表征设备进行相关测试研究。通过温度处理,研究不同温度(25℃、100℃、150℃、200℃、250℃)对所得薄膜物相与组分、表面形貌、透过率及吸收率等性能的影响。研究表明,随着温度的升高,SnSe对应的峰强度降低,同时出现了SnSe2和SnO2的峰。此外,在200℃时SnO的初始形成并逐渐转化为SnO2,SnO峰的强度在250℃时彻底消失。SnSe薄膜的吸收率随温度的升高而降低,在可见光范围内薄膜吸收率最大可达1.4%,在900~1400 nm波段范围内五组薄膜样品的吸收率均在1.2%以下。薄膜的透过率则随着温度的升高而增大,且在近红外区域具有较高的透过率,所有样品在可见光波段内透过率均保持在25%以下。

可见光近红外波段宽带增透膜研究

增透膜技术在各个领域的广泛应用无可否认,从日常生活中的眼镜镀膜到国家安全领域的武器系统,增透膜的重要性不断凸显。随着科技的进步和应用需求的不断提高,人们对增透膜性能的要求也越来越高。本研究通过分析增透膜理论,采用光学设计工具TFCalc软件,运用高低折射率材料的交替堆叠的膜系设计方法,利用单纯形法和针插法优化膜系结构,通过材料对比选择钠钙玻璃作为基底材料,选择TiO2、SiO2、Al2O3以及MgF2作为薄膜材料,设计了一种在400~1100 nm波段平均透过率99.0%以上的宽带增透膜,其中在400 nm处最大透过率为99.92%,1100 nm处最小透过率为99.11%。最后从膜层厚度变化和入射角度方面进行了膜层透过率的误差分析,并提出了可接受范围的误差值。

电子束蒸发硅薄膜的设计

硅在常温下性质稳定、红外透明区宽,所形成的硅薄膜质硬、红外区折射率高是一种较理想的红外光学薄膜材料。在红外相机、热成像仪、红外光谱仪、红外波片等方面得到广泛应用。本文分析了光学薄膜设计理论,研究了衬底材料和镀膜材料特性,通过TFCalc薄膜设计软件设计和优化石英玻璃和蓝宝石不同的衬底材料下薄膜厚度为900 nm的硅薄膜特性,设计结果表明在近红外波段薄膜消光系数1 × 10−3在700~1000 nm的厚度下模拟硅薄膜的光学性能不同。

CdSe薄膜的制备及其光学特性的研究进展

本文主要介绍了CdSe薄膜的制备及其光学特性的国内外研究现状及进展。作为一种II-VI族化合物半导体薄膜,CdSe一直是国内外研究发展的热点。在CdSe薄膜的制备过程中,不同的制备方法都会对其性能有较大影响,因此有必要选择合适的制备方法来进行性能的优化和取舍选择。近年来,人们发展了各种技术制备CdSe薄膜,但现有的研究主要集中在使用电化学方法制备CdSe薄膜以及在使用电化学方法时如何避免生成不稳定的立方相,即闪锌矿,直接生成稳定的六边形相,即纤锌矿,而关于物理方法尤其是真空热蒸发技术的CdSe镀膜技术及该制备方法下其成膜效果和光学特性等方面的报道较少。随着真空热蒸发技术的不断成熟,其真空度要求高的技术缺点和成本高的缺点正在不断被弥补,而其制膜纯度高、生产效率高的优点越发明显。同时研究发现在真空热蒸发技术下制备的CdSe膜具有更优良的光学特性,这将为CdSe薄膜将来的广泛制备和推广使用创造显著的有利条件。

氧化物光学薄膜吸收特性的研究进展

本文主要对氧化物光学薄膜吸收特性的国内外研究进展进行了综述,并介绍了相关吸收特性测量技术。光学吸收损耗是光学系统中不可忽视的重要一环,它严重影响了光束的传输质量,器件的寿命等,因此低吸收损耗的薄膜在大型光学系统、强激光系统中发挥着很重要的作用。氧化物薄膜具有带隙宽、硬度高、性能稳定、耐腐蚀等优点,大多数光学系统都采用氧化物材料制备薄膜以提高其光学功能。光学薄膜的吸收是光与薄膜中的电子、激子、晶格振动、杂质缺陷等相互作用的过程,目前光学薄膜的沉积工艺包括电子束沉积技术、离子束溅射技术和溶胶–凝胶技术等,其工艺参数的选择是影响光学薄膜吸收的重要因素,其他因素还包括温度、热处理等后处理技术。此外,测量吸收系数的方法也越来越精进,对于吸收损耗的控制也起了关键的作用。随着越来越多薄膜材料的出现,选择合适的薄膜材料及研究其结构、光学性能等是控制吸收损耗的重要一环。

硅薄膜及其光学特性研究进展

本文主要介绍了硅薄膜的分类,及其硅薄膜制备的研究现况及进展。硅是最重要的半导体材料之一,如今在太阳能电池和集成电路领域有着广泛的应用,硅膜可分为非晶硅、多晶硅、单晶硅膜三类。非晶硅薄膜因其特殊的物性、易制备等特点,在大面积太阳能电池、大屏幕LCD、平板电视等领域有着广阔的应用前景,是目前国际上最受关注的领域之一。近年来,随着薄膜制造工艺的进步,氢化微晶硅、多晶硅等已被成功制造出来。该类薄膜具有比非晶硅、单晶硅更好的性能,而且在很低的温度下大面积生长,易于掺杂,且导电性能好,因此在太阳能电池、薄膜晶体管(TFT)等领域有重要的应用前景。

宽带增透膜的制备及其低损耗特性的研究进展

本文主要介绍了宽带增透膜的制备及其低损耗特性的研究进展。从日常生活到国家武器,光学薄膜的身影无处不在。而增透膜作为光学薄膜里应用范围最为广泛、使用率最高的光学薄膜,在我们的生活中发挥着重要作用。增透膜可以降低光的反射,提高光学系统的透过率,在不同类型的光学薄膜中,增透膜在推进光学技术的整体发展中发挥了重要作用。一般情况下,采用单层增透膜很难达到理想的增透效果,为了在单波长实现零反射,或在较宽的光谱区达到好的增透效果,往往采用双层、三层甚至更多层数的减反射膜。本文综合了国内外对宽带增透薄膜的研究状况,介绍了目前常用的一些薄膜的制造方法和技术特性以及薄膜的低损耗特性。根据当前的研究状况,对薄膜的应用进行了预测。

可调谐外腔半导体激光器研究进展

可调谐外腔半导体激光器具有调谐范围宽、线宽窄、输出功率高、单模输出等优良特性,在白光干涉测量技术、波分复用系统、相干光通信、光纤传感等领域有着广泛的应用。本文首先介绍了可调谐外腔半导体激光器的基本原理, 对衍射光栅结构、光纤布拉格光栅结构、波导结构三种主要的TECDL结构进行了详细的综述和比较。阐述了各种可调谐外腔半导体激光器的国内外发展状况,分析了不同外腔结构的优缺点,最后总结可调谐外腔半导体激光器的不足,展望了可调谐外腔半导体激光器的发展前景。

SnSe薄膜的制备及其应用研究进展

硒化锡(SnSe)是一种典型的层状二维P型半导体材料,因其优异的光电性能和热电性能以及其所含元素在地球含量充足且对环境友好的优点,广泛应用于太阳能电池、光电探测和热电器件等领域,并且在可充电电池中也有很大的应用前景。因此,对于SnSe薄膜的研究及应用逐渐成为当下热点。本文首先阐述了SnSe材料的特性,其次介绍了SnSe薄膜在国内外的研究现状,同时研究了三种典型的SnSe薄膜的制备方法,最后对SnSe薄膜在太阳能电池、锂离子电池、柔性热电器件等领域的应用进展进行了总结与展望。SnSe薄膜的出现,再次促进了光伏行业的显著发展。