溅射时间对掺镓氧化锌透明导电薄膜特性的影响

采用射频磁控溅射方法在玻璃衬底上沉积掺镓氧化锌(GZO)透明导电薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、分光光度计和四探针仪等测试分析,研究了溅射时间对薄膜的晶体结构、光学和电学性能的影响.结果表明:GZO薄膜的性能与溅射时间密切相关.所制备的GZO薄膜均具有良好的c轴择优取向,可见光波段的平均透过率均高于87.97%;溅射时间越长,薄膜厚度越大,相应的晶粒尺寸减小,同时衍射峰强度呈现出先增大再减小的变化趋势,当溅射时间为25 min时,GZO薄膜的衍射峰强度最大,对应的电阻率最小(1.05×10-3Ω.cm).

氢气保护FZ硅掺镓研究

掺镓硅(Si∶Ga)单晶是制作8～14μm波段红外焦平面阵列光电导探测器的优良材料,它可实现探测器阵列与信号处理电子线路的集成化。真空FZ硅掺镓试验表明,镓在区熔过程中一边发生分凝,一边向外蒸发。采用高纯氢气(略大于latm,纯度99.9999％)作保护气氛后镓的蒸发被抑制,硅中镶浓度已达1.8×10^(16)atom/cm^3,且纵向均匀性大为改善。新的掺镓方法避免了对超高纯硅棒可能引入的沾污,保证了单品质量。

太阳能电池用“掺镓”硅单晶的研发

目前业内普遍采用掺硼硅单晶制作太阳能电池片，存在光致衰减现象，难以克服。本文介绍了作者及所在单位采用新工艺拉制掺镓硅单晶应用于太阳能电池片的有关技术，此创新有效解决了光致衰减这一难题，是太阳能电池行业今后的一个重要发展方向。

掺锗对CZ法掺镓单晶硅电池片的效率影响

研究了CZ法单晶硅的能级改进对电池片效率的影响。在试验结论的基础上得出:对于单晶硅衬底的电池片,掺锗对单晶硅电池片的效率产生极大的影响。

掺镓单晶硅太阳电池和组件的光致衰减性能研究

分别使用掺镓和常规掺硼单晶硅片制备了太阳电池与组件,对电池进行了光照和空焊处理,再采用Halm电池电性能测试仪测试了两种单晶硅太阳电池和组件在光照和空焊实验前后的光电性能。实验结果表明,在相同光照条件下,采用掺镓单晶硅片所制太阳电池的光衰率比用掺硼单晶硅片的低0.91%。空焊后的掺镓单晶硅太阳电池各项光电性能参数的一致性没有出现明显变化,这有利于减少太阳电池之间的失配损失。还发现掺镓单晶硅太阳电池组件的CTM(cell to module)值高于掺硼单晶硅太阳电池组件的CTM值。总之,掺镓单晶硅太阳电池能更好地抑制光致衰减效应,并减小串焊工艺对太阳电池光电性能的影响,获得更高的太阳电池组件功率。

锗掺镓产生二维光电导体

日本东京通信研究实验室设计成功一种锗掺镓(Ge:Ga)光电导体,其纵断面可用于3TH2范围内的二维远红外探测,同时也适合天文学、分子和固体的光谱研究以及血浆诊断等应用。通过植入硼离子和退火,研究人员在一块0.5mm厚的Ge:Ga(Ga浓度为1.56×10^(14)离子/cm2)

掺镓硅片电阻率对太阳电池性能的研究

本文将电阻率为0.2~4Ω·cm的掺镓硅片分别制备成常规铝背场电池和PERC电池,并对电池的少子寿命、电性能参数和光致衰减进行测量,研究了电池性能的差别,为掺镓硅片投入工业化生产提供了参考。实验结果表明:常规铝背场电池的转换效率随着电阻率的增加而增加,电阻率为3~4Ω·cm的电池转换效率最高为20.30%;PERC电池的转换效率随着电阻率的增加而减小,电阻率为0.2~1Ω·cm的电池转换效率最高为21.38%。

镓硼共掺对6英寸VGF法锗单晶电阻率均匀性的影响

由于杂质分凝效应,镓掺杂垂直梯度凝固(VGF)法锗单晶的电阻率分布不均匀,理论上利用镓和硼分凝系数的差异,镓硼共掺工艺可以提升锗单晶电阻率均匀性。采用镓硼共掺工艺制备了6英寸(1英寸≈2.54 cm)VGF法锗单晶,对比分析了掺杂工艺对锗单晶电阻率均匀性的影响。当镓和硼杂质浓度分别为5.13×10^(18)cm^(-3)和0.67×10^(18)cm^(-3)时,在等径0~40 mm范围内轴向电阻率不均匀性为4.92%,等径0 mm和40 mm处径向电阻率不均匀性分别为1.63%和0.45%,与镓杂质浓度为5.13×10^(18)cm^(-3)的镓掺杂工艺相比,锗单晶头部的电阻率均匀性明显提升。当硼杂质浓度提高到1.89×10^(18)cm^(-3)时,镓硼共掺锗单晶头部电阻率均匀性变差。结果表明,适量硼掺杂的镓硼共掺工艺可以提升锗单晶头部电阻率均匀性。

放电等离子烧结镓掺杂氧化锌陶瓷及其电学特性研究

采用放电等离子烧结（SPS）方法烧结出了致密的掺镓氧化锌陶瓷（0.075wt%GZO）。样品的烧结温度为950-1200℃,烧结时间为3-21 min,并对样品的物相、断口形貌、电学性能以及密度进行了测试和分析。结果表明,烧结条件对GZO的晶体结构没有影响,但是对样品的密度、晶粒尺寸、电阻率等性质有一定的影响。综合分析上述结果可得到用SPS方法烧结GZO陶瓷的最佳烧结工艺是烧结温度1100℃,烧结时间9 min。

Tm^(3+)掺杂锗镓酸盐玻璃的2μm中红外光谱特性

用高温熔融法制备了Tm2O3掺杂浓度分别为1.526%,3.006%,5.836%,11.028%,15.678%(质量分数,以下同)的65GeO2-12Ga2O3-10BaO-8L i2O-5La2O3(摩尔比)玻璃。从其吸收光谱特性出发,应用Judd-O felt理论,计算了Tm3+离子的J-O强度参数(Ω2,Ω4,Ω6)及Tm3+离子各激发态能级的自发跃迁几率、荧光分支比以及辐射寿命等光谱参量。在808 nm波长光的激发下,研究了不同Tm3+掺杂浓度玻璃在~1.47μm与~1.8μm的荧光特性,发现当Tm2O3掺杂浓度约达到~3.006%时,在1.8μm处的荧光强度达最大;然后随着掺杂浓度的增大,其荧光强度反而降低。本文从Tm3+离子间的能量交叉弛豫效应与浓度猝灭效应解释了这一荧光强度变化的现象。同时,根据M c-Cumber理论,计算了Tm3+离子能级3F4→3H6(1.8μm)跃迁的吸收截面和受激发射截面,该荧光的受激发射截面峰值比氟锆铝酸盐玻璃大。由于该玻璃材料表现出较好的光谱性能,因此该材料可望成为~2.0μm波段中红外光纤激光器的候选基质材料。

脉冲激光沉积法制备低阻掺镓氧化锌薄膜及其光电性能

采用脉冲激光沉积法在玻璃衬底上沉积掺镓氧化锌(GZO)透明导电薄膜,使用X射线衍射仪、紫外可见分光光度仪、原子力电子显微镜和霍尔测试系统,研究了氧气分压对GZO薄膜晶体结构、微观形貌以及光电性能的影响。结果表明:所有的样品都表现出六方纤锌矿结构,并具有高度的c轴择优取向生长;薄膜表面致密光滑,晶粒尺寸随氧气分压增大而先增大后减小,当氧气分压为0.5 Pa时,薄膜的结晶性最佳;沉积的GZO薄膜在可见光区域表现出高于91.97%的透过率,且禁带宽度在3.492~3.576 eV之间;随着氧气分压增大,载流子浓度与霍尔迁移率先增加后减小,电阻率先减小后增大,当氧气分压为0.5 Pa时,GZO薄膜的电阻率最低,为2.95×10^-4Ω·cm。

掺硫硒化镓晶体在太赫兹波段的光学特性

利用太赫兹时域光谱技术测量了掺硫硒化镓（GaSe1-xSx）晶体在太赫兹波段的光学参数,包括折射系数、吸收系数等。使用自由空间电光取样法获得了太赫兹电磁波的脉冲波形,对不同硫掺杂量的硒化镓晶体进行了研究,在硫的掺杂量为0,0.01,0.14,0.26,0.37时,在0.22.0 THz测得了GaSe1-xSx的折射系数、吸收系数等光学参数。此外还在吸收光谱上观察到E′^（2）和E″^（2）两个声子振动模态,其强度与频率会随着硫的掺杂量而改变,且即使是微量的硫掺杂也会影响吸收光谱上的声子振动模态。最后,在相位匹配ee-e的条件下,模拟了利用锁模钛蓝宝石激光使此类晶体产生太赫兹辐射的可能性。

掺镱钆镓石榴石激光透明陶瓷纳米粉体的研究

以Gd2O3、Yb2O3和Ga2O3为初始原料,碳酸氢铵为沉淀剂,硫酸铵为分散剂,采用均相共沉淀方法制备了Yb3+:Gd3Ga5O12(Yb:GGG)。用差热-热重分析仪、X射线衍射仪、红外光谱分析仪、扫描电镜、透射电镜等测试方法对Yb:GGG粉体进行了表征。结果表明:前驱体经过900℃煅烧8h后已完全转变成纯立方相GGG多晶样品,所得的粉体分散性好,团聚轻,颗粒尺寸在50～100nm之间。本文亦对均相共沉淀法合成Yb:GGG的反应过程进行了探讨。

掺钕钆镓石榴石晶体的激光性能

采用提拉法生长了Nd∶Gd3Ga5O12(Nd∶GGG)晶体。切割后的样品经过端面抛光,测试了荧光光谱、吸收光谱和激光性能。荧光光谱表明:晶体的最强的荧光发射峰位于1 062 nm,是Nd3+的4F3/2—4I11/2谱项导致的荧光发射。由吸收光谱发现:Nd∶GGG晶体的最强吸收峰位于808 nm,表明该晶体适合于激光二极管泵浦,并且吸收峰强度随掺杂离子浓度的增加而增加。激光性能测试结果表明:激光二极管泵浦时光光转换效率为33.8%,斜效率为57.8%。

掺碲硒化镓晶体的光学性能(英文)

采用水平区熔法生长了碲(Te)掺杂浓度(质量百分比)分别为0.05%,0.1%,0.5%,1%,2%的硒化镓(GaSe)晶体,并分别对掺杂浓度为0.01%,0.07%,0.38%,0.67%,2.07%的GaSe∶Te晶体的光学性能进行了表征。首次研究了GaSe∶Te晶体中刚性层声子模式的转换。吸收光谱测试结果表明:当Te掺杂浓度小于0.38%时,振动中心位于0.59 THz附近的E'(2)刚性模式吸收峰强度可达最大值,这一过程与GaSe∶Te晶体光学性能的提高密切相关。但Te掺杂浓度的进一步提高会导致E'(2)刚性模式吸收峰强度逐渐减弱,当Te掺杂浓度为1%时,E'(2)刚性模式吸收峰基本消失。这两个过程与GaSe∶Te晶体光学质量的下降密切相关。因此,E'(2)刚性模式吸收强度达到最高时对应的掺杂浓度即是GaSe∶Te晶体中Te的最佳掺杂浓度,光整流产生太赫兹过程证实了此结论的正确性。

掺铈钆铝镓石榴石闪烁晶体的研究进展及应用

掺铈钆铝镓石榴石(Ce∶GAGG)是一种新型的无机闪烁晶体材料,在核医学成像、环境辐照剂量监测、空间探测、国土安全及地质勘探等领域有广阔的应用前景。该文总结了Ce∶GAGG闪烁晶体在国内外的最新研究进展,综述了Ce∶GAGG闪烁体探测器在地基、空基和天基搭载平台上的应用,最后展望了Ce∶GAGG晶体材料及其应用的发展方向。

OH^-对掺Er^3＋/Yb^3＋钡镓锗玻璃发光的影响及除水研究

钡镓锗玻璃是一种优质的红外发光材料,而钡镓锗玻璃中少量OH-的存在严重影响玻璃的结构并劣化了玻璃的发光性能.实验研究了在原料中引入氟化物除水和在引入氟化物的基础上进行反应气氛法除水两种方法对Er3+/Yb3+共掺钡镓锗玻璃上转换发光、1.53μm发光的影响,采用F rster-Dexter半经验简化模型分析了OH-和Er3+之间的能量转移几率.结果表明:在引入氟化物的基础上进行反应气氛法除水可以将玻璃中的OH-浓度降低到原来的1/11;随OH-浓度的降低,上转换荧光比1.53μm发光增强更明显,545nm绿光增强了2.8倍;OH-和Er3+之间的能量转移常数为1.75×10-19cm4/s,该值比磷酸盐玻璃中OH-和Er3+之间的能量转移常数稍大.

硼镓共掺多晶硅背钝化太阳电池的光衰研究

研究同一小硅锭中不同部位的硼镓共掺多晶硅片制备成背钝化太阳电池后,不同的电池效率和光衰情况,并研究经过同样的抗光衰处理后这些电池的光衰情况。测试结果显示,硅锭尾部位置的硅片具有最高的电阻率、最高的氧含量、最低的硼、镓含量及最高的杂质含量。将硅锭不同位置的硅片经过量产产线制成背钝化电池后,头部硅片得到的电池片的平均转换效率为19.08%,中部硅片得到的电池片的平均转换效率平均效率为19.15%,尾部硅片得到的电池片的平均转换效率为19.06%。光衰结果显示,对于未经过抗光衰处理的电池片,头部和中部位置具有较低的光衰比例,而尾部位置具有较高的光衰比例;电池片经过抗光衰处理后,不同位置对应的电池片都有效率提升,继续经过光衰测试后,尾部位置出现较明显的抗光衰效果。该研究对硼镓共掺多晶硅片生产和多晶背钝化电池抗光衰工艺具有指导意义。

钕激活钙铌镓石榴石激光晶体的生长和性能研究

钕激活的钙铌镓石榴石 (Nd :CNGG)是一种新型激光晶体 ,该晶体熔点低 ( 1 470℃ ) ,具有无序结构 ,在 80 0nm激光二极管发射波长区有宽吸收带 ,因此该晶体很适合激光二极管泵浦 ,可做成全固态激光二极管泵浦的激光器。本文报导用熔体提拉法在空气中已生长出〈1 1 1〉方向的直径 2 5mm ,长度 80mm以上的钕激活钙铌镓石榴石单晶 ,研究了该晶体的结构和光谱性能 ,同时用 80 0nm激光二极管端面泵浦4mm× 4mm× 2mm的Nd :CNGG片子 ,波长为 1 0 6 2nm的连续激光输出已超过 1 0 0mW ,斜效率超过 2 0 % ,进一步的研究在继续进行之中。