Mn掺杂后三元黄铜矿结构半导体CuInTe2的缺陷特征与热电性能

三元黄铜矿结构（也称类金刚石结构）半导体是一类具有热电转换潜力的新型热电材料.本文采用电负性更小的Mn元素替换CuInTe2黄铜矿结构半导体中的Cu元素,设计制备贫Cu化合物Cu（1-x）InMnxTe2.研究表明,当Mn含量较低时,Mn优先占位在In位置产生受主缺陷MnIn.因此随着Mn含量的增大,载流子浓度和电导率均得到改善.但当Mn含量进一步增大后,Mn可同时占位在In位置和Cu位置,除产生受主缺陷MnIn外,还能产生施主缺陷Mn（Cu）-＋.由于两类极性相反的缺陷之间的湮灭现象,使得缺陷浓度及载流子浓度开始降低,晶格结构畸变有变小趋势,因此在高温下晶格热导率仅略有提高.研究结果表明,在某一特定的Mn含量（x=0.05）时,材料具有最优的热电性能（ZT.84@810.0 K）,这一性能约是未掺杂CuInTe2的2倍。

电沉积制备CuInS_2半导体薄膜及其光学性能研究

利用电化学循环伏安法研究了Cu2+、In3+及S2O23-在不同pH条件下的伏安特性,发现以柠檬酸为络合剂,pH=6时几种离子在-0.8 V电位下的电化学还原行为相近,在此基础上采用恒电位法在ITO导电玻璃基底上制备CIS薄膜太阳能电池用的吸收层材料CuInS2半导体薄膜。为提高膜层的结晶度,选取空气、Ar、及Ar+S三种气氛对沉积的膜层进行热处理,SEM、XRD及Raman光谱结果表明,经Ar气氛中硫化热处理才可以得到结晶度好且形貌均匀致密的薄膜。Cu2+/In3+比影响薄膜的结晶生长,结果表明,随着Cu/In比的增大,薄膜以典型的黄铜矿结构为主,当沉积电位为-0.8V且Cu2+/In3+=1.8时基底上得到的高质量CuInS2半导体薄膜的光学带隙是1.55 eV。

非等电子Sb替换Cu和Te后黄铜矿结构半导体Cu_3Ga_5Te_9的热电性能

热电材料是一类能够实现热与电相互转换的功能材料,在制冷和发电领域极具应用潜力.本文采用金属Sb元素非等电子替换Cu3Ga5Te9化学式中的Cu和Te,观察到材料Seebeck系数和电导率提升的现象.这些电学性能的改善与载流子浓度和有效质量的增大及迁移率基本维持不变有关.载流子浓度的提高是由于Sb原子占位在Te晶格位置后费米能级进入到价带所产生的空穴掺杂效应所致,同时也与Cu含量减少后铜空位(V-1Cu)浓度增大相关联.另外,非等电子替换后,阴离子(Te2-)移位导致了晶格结构缺陷参数u和η的改变,其改变量fiu和fiη与材料晶格热导率(κL)的变化密切相关.在766 K时,适量的Sb替换量使材料的最大热电优值(ZT)达到0.6,比Cu3Ga5Te9提高了近25%.因此,通过选择替换元素、被替换元素及替换量有效地调控了材料的电学及热学性能,在黄铜矿结构半导体中实现了非等电子元素替换改善热电性能的思想.

N型赝三元热压热电材料的微观结构和电学性能

通过熔炼／研磨技术和热压方法制备N型赝三元热压块体材料。通过SEM和XRD研究了由不同粒度粉末制备的热压块体材料的微观结构,在室温条件下测量了热压材料样品的电学性能。结果表明热压块体材料在微观结构和电学性能上存在各向异性,从而预示能够在增强材料机械强度的同时提高其热电性能。

三元混晶异质结构介面光学声子模(英文)

运用改进的无规元素孤立位移模型，研究了三元混晶构成的三层极性半导体之界面光学（ＩＯ）声子模．发现在典型的三元混晶三层系中，除局域在三个单层内的６支类体模外，存在１２支ＩＯ声子模．将有效声子模近似用于简化三元混晶异质结构的电子－声子相互作用问题．数值计算并讨论了几种实际体系的ＩＯ声子模频率．

三元Ⅲ─V半导体合金的基态有序结构

利用了自旋１／２二维Ｉｓｉｎｇ模型及其“不等式方法”，确定了三元Ⅲ─Ｖ半导体会金（００１）面外延生长中的二维平面基态有序结构和基态相图，并通过层状叠加得到了合金中可能出现的长程有序结构，较好地说明了实验发现的（００１）衬底外延生长中的长程有序现象．

Hg_(1-x)Cd_xTe在高压下的结构、状态方程与相变

利用X射线粉末衍射方法 ,在室温高压下观察到了Hg1-xCdxTe(x =0 .19)的相变。实验是在DAC高压装置上完成的 ,压力从 0逐步加至 10 1GPa。在常温常压下Hg1-xCdxTe(x =0 .19)具有闪锌矿结构。从实验结果看到 ,在压力为 3GPa和 6 8～ 8 3GPa之间有两个结构相变存在。初步认为 ,后一个相变与Hg1-xCdxTe(x =0 .19)的金属化有密切关系。通过计算 ,得到了它在相变前的状态方程 ,并且与二元HgTe化合物在相变规律上进行了比较。

插层三元铁硒超导体的电子结构和磁性质的理论研究

最近发现的插层三元铁硒超导体AyFexSe2(A=K,Rb,Cs和/或Tl)显示诸多新颖现象.为了澄清这些现象,作者分别计算了没有铁空位的基于完整四方FeSe层的AFe2Se2,含有四分之一铁空位的4×2或2×2超结构的AFe1.5Se2,以及含有五分之一铁空位的槡5×槡5超结构的A0.8Fe1.6Se2三种情况下的电子结构和相应的磁构型,发现AFe2Se2是双共线反铁磁的半金属,而AFe1.5Se2和A0.8Fe1.6Se2则是分别具有数十和数百毫电子伏特能隙的反铁磁半导体,并分别处于共线反铁磁长程序和区块化棋盘反铁磁长程序中.作者还分析和讨论了AyFexSe2的这些基本电子结构可能对超导性质的影响.

化合物半导体

Y2002-63084-129 0212510GaP 上 InP 量子点辐射复合=Radiative recombinationin InP quantum dots on GaP[会,英]/Hatami,F.&Masselink W.T.//ICM 2000 Proceedings of theTwelfth Intemational Conference on Microelectronics.—129～131(PE)

Cu(In,Ga)Se_2薄膜太阳电池研究进展(I)

Cu（In，Ga）Se2（CIGS）是Ⅰ—Ⅲ-Ⅵ族化合物半导体材料，具有黄铜矿晶体结构，以它为吸收层的太阳电池称为CIGS薄膜太阳电池。此电池具有如下特点：（1）光电转换效率高。2008年美国国家可再生能源实验室（NREL）研制的小面积CIGS薄膜太阳电池光电转换效率已达到19．9％，是当前各类薄膜太阳电池的最高记录。（2）电池稳定性好，使用过程中性能基本无衰降。（3）抗辐照能力强，用作空间电源有很强的竞争力。

薄膜太阳电池系列讲座(6) CIGS薄膜太阳电池(上)

详细介绍了CIGS薄膜太阳电池的结构和工作原理,系统叙述了不同制备方法的特点与工艺流程,以及最新技术进展与未来展望,并简单介绍了国内CIGS薄膜太阳电池的研究状况。

超大规模集成电路多层互连新技术

1998年6月在美国加州硅谷Santa Clara举行了第15届国际超大规模集成电路多层互连技术会议(International VLSI Multilevel Interconnection Conference—VMI(-98)。参加会议的有美国、亚洲和欧洲各大半导体器件公司、研究机构和大学的数百位专家和技术人员。会上发表论文145篇,其中大会报告63篇,张贴展示82篇。

直流三极溅射法制备CuInS2薄膜

采用直流三极溅射装置制备获得了CuInS_2薄膜,其中溅射靶采用一定面积比的[Cu]/[In]混合靶,反应气体采用CS_2气体.本文中主要研究了0.02 Pa分压反应气体条件下不同面积比的[Cu]/[In]混合靶和沉积基板温度对CuInS_2薄膜结构和成分的影响,其中CuInS_2薄膜制备所用时间为2 h生长的厚度为1—2μm.通过对CuInS_2薄膜的EPMA,X射线衍射测试分析表明,最佳的CuInS_2薄膜可在面积比[Cu]/[In]混合靶为1.4:1和可控温度(150,250和350℃)的条件下制备获得,并且其结构被确认为黄铜矿结构.通过实验结果计算出CuInS_2薄膜层有约为8.9%的C杂质含量.