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Physical mechanism of secondary-electron emission in Si wafers
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作者 赵亚楠 孟祥兆 +5 位作者 彭淑婷 苗光辉 高玉强 彭斌 崔万照 胡忠强 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期677-681,共5页
CMOS-compatible RF/microwave devices,such as filters and amplifiers,have been widely used in wireless communication systems.However,secondary-electron emission phenomena often occur in RF/microwave devices based on si... CMOS-compatible RF/microwave devices,such as filters and amplifiers,have been widely used in wireless communication systems.However,secondary-electron emission phenomena often occur in RF/microwave devices based on silicon(Si)wafers,especially in the high-frequency range.In this paper,we have studied the major factors that influence the secondary-electron yield(SEY)in commercial Si wafers with different doping concentrations.We show that the SEY is suppressed as the doping concentration increases,corresponding to a relatively short effective escape depthλ.Meanwhile,the reduced narrow band gap is beneficial in suppressing the SEY,in which the absence of a shallow energy band below the conduction band will easily capture electrons,as revealed by first-principles calculations.Thus,the new physical mechanism combined with the effective escape depth and band gap can provide useful guidance for the design of integrated RF/microwave devices based on Si wafers. 展开更多
关键词 secondary-electron yield doping concentration escape depth si wafer
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GaAs pHEMT与Si CMOS异质集成的研究 被引量:6
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作者 吴立枢 赵岩 +2 位作者 沈宏昌 张有涛 陈堂胜 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期377-381,共5页
基于圆片级外延层转移技术,将完成GaAs pHEMT有源器件加工的外延层从原有衬底上完整地剥离下来并转移到完成工艺加工的Si CMOS圆片上,基于开发的异类器件互联以及异类器件单片集成电路设计等一系列关键技术,进行了GaAs pHEMT与Si CMOS... 基于圆片级外延层转移技术,将完成GaAs pHEMT有源器件加工的外延层从原有衬底上完整地剥离下来并转移到完成工艺加工的Si CMOS圆片上,基于开发的异类器件互联以及异类器件单片集成电路设计等一系列关键技术,进行了GaAs pHEMT与Si CMOS异质集成单片电路的工艺加工。研制的GaAs pHEMT与Si CMOS异质集成单片数字控制开关电路与传统的GaAs pHEMT单片电路相比,芯片面积减小15%。 展开更多
关键词 转移 键合 gaas赝配高电子迁移率晶体管 si互补金属氧化物半导体 异质互联
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GaAs/Si/AlAs异质结不同生长温度Si夹层分布的CV实验研究 被引量:2
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作者 李永平 田强 +3 位作者 牛智川 杨锡震 吴正龙 王亚非 《北京师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期474-477,共4页
用MBE生长设备制备了GaAs/Si/AlAs异质结 ,通过CV法研究了异质结的带阶和GaAs层在不同温度下生长对 0 .5分子层Si夹层的影响 。
关键词 gaas/si/AlAs异质结 生长温度 si夹层 CV测量 实验研究 导带带阶 异质结器件 热扩散 半导体 空间分布
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单晶Si、单结GaAs太阳能电池的激光损伤特性对比研究 被引量:12
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作者 朱荣臻 王睿 +2 位作者 江天 许中杰 程湘爱 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期479-485,共7页
采用1064 nm纳秒脉冲激光辐照单晶Si、单结G As太阳能电池,针对不同强度激光辐照太阳能电池的损伤特性进行了实验研究,得出激光光斑聚焦在电池栅线上时,电池更易损伤,单晶Si电池的栅线打断之后仍能很好工作,单结GaAs电池却完全失效,这... 采用1064 nm纳秒脉冲激光辐照单晶Si、单结G As太阳能电池,针对不同强度激光辐照太阳能电池的损伤特性进行了实验研究,得出激光光斑聚焦在电池栅线上时,电池更易损伤,单晶Si电池的栅线打断之后仍能很好工作,单结GaAs电池却完全失效,这是由于高掺杂的基底锗熔融凝固连接栅线,导通电池正负极.实验结果还表明,激光辐照在电池表面时,对单晶Si电池基本没有影响,而GaAs电池输出性能也没有很大幅度的下降.理论分析了纳秒激光对电池的损伤主要是热、力效应共同作用的结果.热效应使材料熔化、气化,力效应主要沿着激光传输的方向,垂直于材料表面.常温下Si材料对1 064 nm有较强的本征吸收,GaAs电池的GaAs层透过1 064 nm,Ge基底本征吸收1 064 nm,Ge材料的熔点低于Si材料且其禁带宽度更窄,故其初始损伤阈值略低.通过SEM扫描电镜、激光拉曼材料分析及X射线光电子能谱仪等分析手段对实验结果进行了验证. 展开更多
关键词 太阳能电池 激光损伤 单晶si 单结gaas COMSOL 扫描电镜 X射线光电子能谱仪
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GaAs/Si/AlAs异质结的DLTS实验研究 被引量:2
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作者 李永平 田强 牛智川 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期923-926,共4页
利用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs/AlAs异质结晶体 品质的影响。发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷,而不同温度下生长的GaAs/Si/AlAs异质结随着 温度的降低,深能级缺陷明显增加,并进行了分... 利用深能级瞬态谱(DLTS)技术研究了Si夹层和GaAs层不同生长温度对GaAs/AlAs异质结晶体 品质的影响。发现Si夹层的引入并没有引起明显深能级缺陷,而不同温度下生长的GaAs/Si/AlAs异质结随着 温度的降低,深能级缺陷明显增加,并进行了分析,得到深能级是由Ga空位引起的,在600℃时生长的晶体 质量最佳。 展开更多
关键词 光电子学 深能级瞬态谱 深能级缺陷 si夹层 gaas/AlAs异质结
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半绝缘砷化镓(SI-GaAs)单晶中的微缺陷的研究 被引量:4
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作者 王海云 张春玲 +4 位作者 唐蕾 刘彩池 申玉田 徐岳生 覃道志 《稀有金属》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期547-550,共4页
砷化镓 (GaAs)为第二代半导体材料 ,GaAs衬底质量直接影响器件性能。利用JEM 2 0 0 2透射电子显微镜 (TEM)及其主要附件X射线能量散射谱仪 (EDXA) ,对半绝缘砷化镓 (SI GaAs)单晶中微缺陷进行了研究。发现SI GaAs单晶中的微缺陷包含有... 砷化镓 (GaAs)为第二代半导体材料 ,GaAs衬底质量直接影响器件性能。利用JEM 2 0 0 2透射电子显微镜 (TEM)及其主要附件X射线能量散射谱仪 (EDXA) ,对半绝缘砷化镓 (SI GaAs)单晶中微缺陷进行了研究。发现SI GaAs单晶中的微缺陷包含有富镓沉淀、富砷沉淀、砷沉淀、GaAs多晶颗粒和小位错回线等。还分析了微缺陷的形成机制。 展开更多
关键词 砷化镓 半导体材料 si-gaas 单晶 微缺陷 小位错回线 沉淀成核中心
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两步生长和直接生长GaAs/Si单晶薄膜的比较 被引量:1
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作者 刘翔 吴长树 +5 位作者 张鹏翔 角忠华 赵德锐 陈庭金 廖仕坤 杨家明 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2002年第2期128-131,共4页
报道了采用热壁外延 (HWE)技术 ,在 (10 0 ) ,(111)和 (2 11)三种典型Si表面通过两步生长和直接生长法制备GaAs单晶薄膜 ,经过拉曼光谱、霍尔测试和荧光光谱分析比较 ,得出结论 :(1)相同取向Si衬底 ,两步生长法制备的GaAs薄膜结晶质量... 报道了采用热壁外延 (HWE)技术 ,在 (10 0 ) ,(111)和 (2 11)三种典型Si表面通过两步生长和直接生长法制备GaAs单晶薄膜 ,经过拉曼光谱、霍尔测试和荧光光谱分析比较 ,得出结论 :(1)相同取向Si衬底 ,两步生长法制备的GaAs薄膜结晶质量比直接生长法制备的GaAs薄膜的要好 ;(2 )采用HWE技术在Si上异质外延GaAs薄膜 ,其表面缓冲层的生长是降低位错、提高外延质量的基础 ;(3)不同取向Si衬底对GaAs外延层结晶质量有影响 ,(2 11)面外延的GaAs薄膜质量最好 ,(10 0 )面次之 ,(111) 展开更多
关键词 两步生长 直接生长 gaas/si
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拉曼-光荧光光谱热壁外延生长GaAs/Si薄膜晶体质量研究 被引量:4
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作者 谭红琳 张鹏翔 +1 位作者 刘翔 吴长树 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期498-500,共3页
本文研究了用热壁外延 (HWE)技术在Si衬底上、不同工艺条件生长的GaAs薄膜的拉曼 (Raman)和光荧光 (PL)光谱。研究表明 :在室温下 ,GaAs晶膜的拉曼光谱的 2 6 5cm-1横声子 (TO)峰和 2 90cm-1纵声子(LO)峰的峰值和面积之比随晶膜质量的... 本文研究了用热壁外延 (HWE)技术在Si衬底上、不同工艺条件生长的GaAs薄膜的拉曼 (Raman)和光荧光 (PL)光谱。研究表明 :在室温下 ,GaAs晶膜的拉曼光谱的 2 6 5cm-1横声子 (TO)峰和 2 90cm-1纵声子(LO)峰的峰值和面积之比随晶膜质量的变好而逐渐变大、FWHM变窄且峰值频移变小 ,而PL光谱出现在 90 0nm光谱的FWHM较窄 ,这表明所测得的薄膜为单晶晶膜。在另外一些工艺条件下生长的GaAs薄膜拉曼光谱峰形好 ,但测不出PL光谱 ,所生的膜不是单晶。同时对同一晶膜也可判断出其均匀程度。因此我们可以通过拉曼光谱和荧光光谱相结合评定外延膜晶体质量。 展开更多
关键词 拉曼光谱 半导体薄膜 荧光光谱 半高宽 异质结 外延生长 gaas/si 砷化镓/硅
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Si夹层对GaAs/AlAs异质结的影响 被引量:1
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作者 李永平 刘杰 +1 位作者 姜永超 田强 《山东大学学报(理学版)》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期40-42,48,共4页
用MBE生长了GaAs/Si/AlAs异质结及其对比样,通过深能级瞬态谱技术(DLTS)和X射线光电子谱测量(XPS)研究了Si夹层的引入对异质结的影响,研究发现Si夹层的引入不会引起明显的深能级缺陷,异质结仍保持较好的质量,但使GaAs/AlAs的带阶发生了... 用MBE生长了GaAs/Si/AlAs异质结及其对比样,通过深能级瞬态谱技术(DLTS)和X射线光电子谱测量(XPS)研究了Si夹层的引入对异质结的影响,研究发现Si夹层的引入不会引起明显的深能级缺陷,异质结仍保持较好的质量,但使GaAs/AlAs的带阶发生了改变。 展开更多
关键词 gaas/AlAs异质结 si夹层 X射线光电子谱测量 深能级瞬态谱测量
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空间实用背场Si太阳电池和GaAs/Ge太阳电池性能随质子辐照注量变化的比较 被引量:3
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作者 王荣 周宏余 +6 位作者 司戈丽 姚淑德 张新辉 郭增良 翟佐绪 王勇刚 朱升云 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期49-52,共4页
研究了空间实用背场 Si太阳电池和 Ga As/ Ge太阳电池性能随质子辐照注量 1× 10 9~ 5× 10 1 3cm- 2 的变化 .实验表明 ,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势 .背场 Si太阳电池性能参数 Isc、Voc和 Pmax衰降... 研究了空间实用背场 Si太阳电池和 Ga As/ Ge太阳电池性能随质子辐照注量 1× 10 9~ 5× 10 1 3cm- 2 的变化 .实验表明 ,两种太阳电池的电性能随辐照注量增加有不同的衰降趋势 .背场 Si太阳电池性能参数 Isc、Voc和 Pmax衰降变化快 ,辐照注量为 2× 10 1 0 cm- 2时 ,Pmax就已衰降为原值的 75 % ;而 Ga As/ Ge电池对应相同的衰降辐照注量达 8× 10 1 1 cm- 2 ,且其 Isc、 Voc和 Pmax衰降变化起初缓慢 ,当辐照注量接近 3× 10 1 2 cm- 2 时才迅速下降 .背场 Si电池和 Ga As/ Ge电池性能衰降分别与质子辐照引入的 Ev+0 .14 e V及 Ev+0 .4 3e V和 Ec- 0 .4 1e 展开更多
关键词 硅太阳电池 质子辐照 砷化镓
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降低SI-GaAs单晶中碳含量的实验研究 被引量:1
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作者 谢自力 夏德谦 +1 位作者 陈宏毅 朱志明 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 1991年第4期341-346,共6页
本文介绍了在国产高压单晶炉中,采取PBN涂层掩蔽碳的措施,利用LEC生长法,生长含碳量低的优质SI-GaAs单晶的工艺和实验结果.结合国内外LEC法生长SI-GaAs单晶降低碳含量的研究报道,讨论了环境中碳杂质沾污的机理及碳对SI-GaAs;单晶性能的... 本文介绍了在国产高压单晶炉中,采取PBN涂层掩蔽碳的措施,利用LEC生长法,生长含碳量低的优质SI-GaAs单晶的工艺和实验结果.结合国内外LEC法生长SI-GaAs单晶降低碳含量的研究报道,讨论了环境中碳杂质沾污的机理及碳对SI-GaAs;单晶性能的影响. 展开更多
关键词 si gaas 晶体 碳含量 降低 工艺
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FEC法生长Si和In双掺GaAs单晶生长技术 被引量:1
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作者 周春锋 杨连生 +2 位作者 刘晏凤 李延强 杜颖 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期313-316,共4页
研究了几种消除LEC GaAs材料的位错措施以降低温度梯度从而尽可能降低晶体的热应力。掺入等电子In或Si使杂质硬化,为了抑制晶体表面产生位错,开发了全液封切克劳斯基(FEC)晶体生长技术。结合以上三种技术开发出了Si和In双掺FEC GaAs单... 研究了几种消除LEC GaAs材料的位错措施以降低温度梯度从而尽可能降低晶体的热应力。掺入等电子In或Si使杂质硬化,为了抑制晶体表面产生位错,开发了全液封切克劳斯基(FEC)晶体生长技术。结合以上三种技术开发出了Si和In双掺FEC GaAs单晶生长技术以消除位错。采用此技术已生长出半导体低位错密度的GaAs晶体,经证实这种掺Si和In低位错GaAs衬底可以满足GaAs LED制作。 展开更多
关键词 铟和硅双掺杂 全液封 砷化镓单晶 液封直拉法
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影响SI-GaAs单晶抛光片均匀性的因素研究 被引量:1
13
作者 赖占平 齐德格 +3 位作者 高瑞良 杜庚娜 刘晏凤 刘建宁 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期176-179,共4页
高度PLmapping均匀的SI GaAs单晶抛光片是制作大功率微波器件和大规模超高速数字集成电路的理想衬底。本工作对影响SI GaAs单晶抛光片均匀性的各种因素进行了研究。发现位错密度对晶体的宏观电阻率均匀性和微观均匀性以及PLmapping均匀... 高度PLmapping均匀的SI GaAs单晶抛光片是制作大功率微波器件和大规模超高速数字集成电路的理想衬底。本工作对影响SI GaAs单晶抛光片均匀性的各种因素进行了研究。发现位错密度对晶体的宏观电阻率均匀性和微观均匀性以及PLmapping均匀性都有一定的影响 ;而晶体的AB EPD和抛光工艺对PLmapping均匀性影响更大 ,AB EPD与热处理工艺有关。对实验现象进行了解释。 展开更多
关键词 砷化镓 单晶 均匀性 抛光片 缺陷 衬底 集成电路
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组分对SI-GaAs单晶特性的影响 被引量:1
14
作者 谢自力 夏德谦 +1 位作者 陈宏毅 朱志明 《微细加工技术》 1993年第4期40-43,共4页
本文报道了从不同组分熔体中生长半绝缘砷化镓(SI-GaAS)单晶的实验。结合其国内外组分与电学特性研究报道,分析了不同组分熔体生长的SI-GaAs单晶特性。
关键词 单晶 半绝缘 砷化镓 外延生长 熔体组份
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GaAs/Si/AlAs异质结的带阶和GaAs生长温度的影响
15
作者 李永平 澜清 +6 位作者 吴正龙 周大勇 孔云川 牛智川 田强 杨锡震 王亚非 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期168-172,共5页
用分子束外延 (MBE)设备制备了 Ga As/ Al As和 Ga As/ Si/ Al As异质结 ,通过 XPS分别研究了异质结界面处 Si层厚度为 0 .5 ML 和 1ML 对异质结带阶的调节 ,得到最大调节量为 0 .2 e V;通过 C- V法研究了异质结的Ga As层在不同温度下... 用分子束外延 (MBE)设备制备了 Ga As/ Al As和 Ga As/ Si/ Al As异质结 ,通过 XPS分别研究了异质结界面处 Si层厚度为 0 .5 ML 和 1ML 对异质结带阶的调节 ,得到最大调节量为 0 .2 e V;通过 C- V法研究了异质结的Ga As层在不同温度下生长对 0 .5 ML Si夹层的影响 ,得到 Si夹层的空间分布随 Ga As层生长温度的升高而扩散增强的温度效应 ,通过深能级瞬态谱 (DL TS)研究了在上述不同温度下生长的 Ga As层的晶体质量 . 展开更多
关键词 gaas/si/AlAs异质结 生长温度 si夹层 XPS测量 DLTS测量 带阶调节 分子束外延
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ZnTe/Si(211)与ZnTe/GaAs(211)异质结构的热应变研究
16
作者 王元樟 庄芹芹 +1 位作者 黄海波 蔡丽娥 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第12期226-230,共5页
通过理论计算获得Zn Te/Si(211)与Zn Te/Ga As(211)异质结构样品室温下的热应变分布与曲率半径,并采用激光干涉仪测量两个样品室温下的曲率半径。研究发现,在(211)面上进行异质外延,两个互相垂直的晶向方向[1-1-1]和[01-1]的应变分布呈... 通过理论计算获得Zn Te/Si(211)与Zn Te/Ga As(211)异质结构样品室温下的热应变分布与曲率半径,并采用激光干涉仪测量两个样品室温下的曲率半径。研究发现,在(211)面上进行异质外延,两个互相垂直的晶向方向[1-1-1]和[01-1]的应变分布呈现各向异性,且沿两个方向上的表面曲率半径亦存在差异。Zn Te/Ga As(211)样品的激光干涉测量结果与理论计算较为吻合,均为同一数量级的表面曲率半径方向为负的张应变,Zn Te/Si(211)样品的测量结果则存在较大差异。由于Si衬底在高温脱氧的过程中产生了表面曲率半径方向为正的塑性形变,在一定程度上降低了外延Zn Te后异质结构的弯曲程度,减小了热失配应变。 展开更多
关键词 热应变 ZNTE si gaas 异质结构
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在Si和GaAs衬底上分子束外延CdTe的晶格应变
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作者 王元樟 陈路 +4 位作者 巫艳 吴俊 于梅芳 方维政 何力 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期729-733,共5页
本文利用高分辨率多重晶多重反射X射线衍射技术对分子束外延CdTe(211)B/Si(211)与CdTe(211)B/GaAs(211)B材料的CdTe外延薄膜进行了倒易点二维扫描,并通过获得的倒易点二维图,对CdTe缓冲层的应力和应变状况进行了分析。研究显示,对于一... 本文利用高分辨率多重晶多重反射X射线衍射技术对分子束外延CdTe(211)B/Si(211)与CdTe(211)B/GaAs(211)B材料的CdTe外延薄膜进行了倒易点二维扫描,并通过获得的倒易点二维图,对CdTe缓冲层的应力和应变状况进行了分析。研究显示,对于一定厚度的CdTe外延薄膜,在从生长温度280℃降至室温20℃的过程中,由于和衬底存在热膨胀系数的差异,将在外延薄膜中产生热应力,使外延薄膜发生应变,并且这种应变取代了失配应变,在晶格畸变中占据主导地位。对于Si衬底,热应变表现为张应力;对于GaAs衬底,热应变表现为压应力。该研究结果对于进一步优化在大失配的异质衬底上外延同Hg1-xCdxTe材料晶格匹配的Cd1-yZnyTe材料的Zn组分具有指导意义。 展开更多
关键词 CdTe/gaas CdTe/si 热应变 高分辨率多重晶多重反射X射线衍射 分子束外延
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SI-GaAs单晶中深能级陷阱退火特性研究 被引量:1
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作者 谢自力 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第7期10-12,17,共4页
研究了LEC-SI-GaAs单晶热处理前后深能级陷阱的变化,比较了原生晶体在不同条件的热退火后SI-GaAs单晶中深能级陷阱的特性,分析了产生变化的原因,并讨论了LEC-SI-GaAs中两个主要深能级陷阱EL2和EL6的可能构型。
关键词 深能级陷阱 退火特性 半绝缘砷化镓 热处理 光致电流瞬态谱
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Si,S,Be,Mg离子注入GaAs白光快速退火特性研究
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作者 李国辉 魏东平 +2 位作者 罗晏 韩德俊 姬成周 《固体电子学研究与进展》 CAS CSCD 北大核心 1991年第2期126-131,共6页
利用灯光瞬态退火处理Si,S离子注入SI-GaAs样品,在950℃5秒的条件下得到了最佳的电特性,Be,Mg离子注入SI-GaAs样品在800℃ 5秒退火得到了最佳的电特性.Si,S,Be注入GaAs样品在适当的条件下得到了陡峭的载流子剖面分布,而Mg注入的样品有M... 利用灯光瞬态退火处理Si,S离子注入SI-GaAs样品,在950℃5秒的条件下得到了最佳的电特性,Be,Mg离子注入SI-GaAs样品在800℃ 5秒退火得到了最佳的电特性.Si,S,Be注入GaAs样品在适当的条件下得到了陡峭的载流子剖面分布,而Mg注入的样品有Mg的外扩散和较大的尾部扩散.透射电镜测量表明,Si低剂量和Be大剂量注入退火后单晶恢复良好,而Si和Mg大剂量注入退火后产生了大量的二次缺陷.应用Si和Mg注入GaAs分别制作了性能良好的MESFET和β=1000的GaAIAs/GaA,双极型晶体管(HBT). 展开更多
关键词 gaas 离子注入 退火白光 si S BE
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δ掺杂Si对InAs/GaAs量子点太阳电池的影响
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作者 王科范 王珊 谷城 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期3151-3156,共6页
在In As/Ga As量子点的自组装生长阶段,采用δ掺杂技术对量子点进行不同浓度的Si掺杂,可以使得量子点的室温光致发光峰强度大幅提高,其原因是掺杂的Si原子释放电子钝化了周围的非辐射复合中心。这种掺杂也应用到了量子点太阳电池中,结... 在In As/Ga As量子点的自组装生长阶段,采用δ掺杂技术对量子点进行不同浓度的Si掺杂,可以使得量子点的室温光致发光峰强度大幅提高,其原因是掺杂的Si原子释放电子钝化了周围的非辐射复合中心。这种掺杂也应用到了量子点太阳电池中,结果表明电池开路电压从0.72 V提高到了0.86 V,填充因子从60.4%提高到73.2%,短路电流从26.9 m A/cm2增加到27.4 m A/cm2。优化的Si掺杂可将量子点太阳的电池效率从11.7%提升到17.26%。 展开更多
关键词 INAS/gaas量子点 太阳电池 δ掺杂si 分子束外延
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