PbS量子点的化学溶液法制备技术

在Zhang制备PbS量子点技术的基础上,作者对其技术进行了改进,通过引入溶剂和反应添加剂,在室温,常压下合成了PbS量子点.由于该改进技术可通过选择不同种类的溶剂、不同种类的添加剂、不同的反应物浓度以及不同的反应时间,来控制PbS量子点的尺寸及表面形貌,这为化学溶液法室温制备PbS量子点带来了极强的可控性.这种廉价实用的室温、常压量子点制备技术在量子点红外探测器、生物标签,有机/无机复合材料等材料与器件等领域有潜在的应用价值.     

配体链长对PbS量子点薄膜/Al肖特基结整流特性的影响

利用热注入法合成带有油酸配体的PbS量子点, 用短链乙醇胺替代长链油酸做为PbS量 子点的配体。 对比了由两种材料制得的量子点薄膜与Al形成的肖特基结的J-V特性,采用热 电子发射理论对其J-V特 性进行分析,结果发现,接有短链乙醇胺的PbS量子点薄膜具有更优的整流特 性,理想因子n为3.8,明显低 于采用油酸配体的PbS量子点(n=4.6)。 研究表明,短链配体有利于提高PbS薄膜表面的均匀性并形成较好的肖 特基接触;短链置换过程提高了量子点薄膜与Al电极的接触势垒高度,使肖特基结反向 漏电流降低。     

PbS量子点的化学制备及其太阳能光伏特性

通过化学溶液体系中反应温度与原料配比的控制合成了第一吸收峰在833～1700 nm范围内可调的PbS量子点.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和高分辨透射电子显微镜(HRTEM) 、吸收光谱等手段研究了化学溶液法制备的PbS量子点形貌、尺寸分布以及近红外吸收等特性.所获得的量子点尺寸分布均匀, 直径在2.6 ～7.0 nm范围内可调.基于PbS量子点的红外吸收特性, 通过表面修饰方法在原子层沉积技术(ALD)生长的TiO2薄膜上构筑了FTO/TiO2/PbS/Au光伏器件结构, 并初步研究了光电流与量子点特征吸收的关系等光电转换特性.     

PbS胶体量子点稳定性研究进展

PbS胶体量子点由于其制备简单、成本低廉,在近红外波段通过调节尺寸就能改变带隙,在太阳能电池、红外探测、LED、生物成像等多个领域均有广泛的应用,但稳定性限制了其大规模推广.本文总结了影响PbS胶体量子点稳定性的机理,从制备、结构、保存、使用等多个环节探讨提高其稳定性的具体措施.提出进一步改进PbS胶体量子点稳定性的具...     

利用PbS量子点波长转换膜实现近红外电致发光

采用聚合物poly(N-vinylcarbazole) (PVK)掺 杂小分子蓝色荧光材料 N,N′-bis(naphthalen-1-y)-N,N′-bis(phenyl) benzidine (NPB)作为蓝色发光层, 将PbS量子点与环氧树脂的混合 物涂覆在ITO导电玻璃背面作为波长转换膜,制备了结构为PbS QDs/Glass/ITO/PVK:NPB /Al的近红外波 长转换有机电致发光器件(OLED)。蓝色发光层中,NPB发出峰值位于445nm的蓝光。通过控制前驱体S/Pb比例调节PbS量 子点的粒径,正向电场下获得900～1600nm范 围可调节峰值的近红外光发射。经过优化波长转换膜中PbS量 子点比例,增强了波长转换膜对蓝光的吸收,当PbS量子点比例为10%左右时器件发射强 度最高。     

PbS量子点同质P-N结光电探测器

PbS胶体量子点因其带隙可调、可溶液加工、吸收系数高等优异特性而广泛应用于光电探测器领域。然而基于光电二极管结构的PbS量子点光电探测器通常会使用不同的材料来制备N型层,从而增加了器件设计和工艺的复杂性,不利于这类光电探测器未来在面阵成像芯片中的应用。为简化制备工艺,提出了一种PbS量子点同质P-N结光电探测器,仅通过一种工艺过程实现了器件P型层和N型层的制备。经测试,探测器对不同入射光强度的探测表现出了良好的线性响应;在0.5 V反向偏压作用下,器件在700 nm处的响应度为0.11 A/W,比探测率为3.41×1011 Jones,展现出了其对弱光探测的优异能力。结果表明文中提出的PbS量子点同质PN结光电探测器有助于推动其在面阵成像领域中的发展。     

氧敏化对多晶PbSe薄膜结构和电学性能的影响

采用电化学沉积法在酸性电解液中制备n型Cu2O薄膜, 并对其进行Cl掺杂, 制备Cu2O-Cl结构。然后利用连续离子吸附法在样品薄膜上复合PbS量子点。通过SEM和UV-vis对样品进行表征, 并对样品的光电化学性能进行了测试。结果表明, 未掺杂的Cu2O对PbS量子点的吸附能力较强一些, 经PbS敏化后的样品在太阳光谱的吸收拓展到了近红外区, PbS/Cu2O和PbS/Cu2O-Cl复合结构的光电化学性能均有所增加, 尤其是短路电流密度。PbS复合后的样品转换效率最高仅为0.67%, 主要原因是两者能级的不匹配, 形成异质结时引入界面态, 得不到理想的转换效率。     

PbS/Cu2O异质结的制备和性能表征

采用电化学沉积法在酸性电解液中制备n型Cu2O薄膜,并对其进行Cl掺杂,制备Cu2O-Cl结构.然后利用连续离子吸附法在样品薄膜上复合PbS量子点.通过SEM和UV-vis对样品进行表征,并对样品的光电化学性能进行了测试.结果表明,未掺杂的Cu2O对PbS量子点的吸附能力较强一些,经PbS敏化后的样品在太阳光谱的吸收拓展到了近红外区,PbS/Cu2O和PbS/Cu2O-Cl复合结构的光电化学性能均有所增加,尤其是短路电流密度.PbS复合后的样品转换效率最高仅为0.67％,主要原因是两者能级的不匹配,形成异质结时引入界面态,得不到理想的转换效率.     

PbS/并五苯场效应晶体管红外光电探测器

合成了尺寸均匀、分散性好,且吸收峰在近红外光谱区的硫化铅(PbS)量子点(QDs),并将其作为红外光吸收源与易于成膜且电学性能优良的有机化合物并五苯(Pentacene)相结合,形成量子点/并五苯复合薄膜作为有源层,采用顶栅底接触型水平场效应晶体管(FET)结构制备了红外光电探测器Au(S,D)/PbS QDs/Pentacene/PMMA/Al(G)。测试了暗态和980 nm波长激光照射下器件的电学参数和探测参数;探究了器件中载流子的传输机制;得到了电学和探测性能优良的PbS量子点/并五苯复合薄膜FET红外光电探测器,在辐照度为0.1 mW/cm2的红外激光照射下,器件的响应度达到49.4 mA/W,对应探测率为1.7×1011 Jones。     

渐逝波耦合半导体量子点光纤放大器

基于半导体量子点的特性,结合光纤渐逝波耦合器,提出了一种新型的光纤放大器件,它将以溶液形式的硫化铅(PbS)半导体量子点材料沉积于耦合器熔锥区,信号光和抽运光通过渐逝波共同与半导体量子点材料相互作用,实现光的放大作用。PbS量子点材料是采用工艺容易控制的反胶束法制备的,通过透射电镜(TEM)测量得到其粒子尺寸小于10 nm。利用工作波长为980 nm,功率为30 mW的半导体激光器抽运光源对该光纤放大器抽运,在1310 nm波段得到了大于4 dB的增益,这是半导体量子点尺寸效应引起的光谱蓝移现象的体现。因此,这种有源区短、器件结构紧凑的光纤放大器在高速、宽带光纤接入等领域具有重要的实际意义和应用价值。     

有机发光器件中缺陷态行为表现

对有机发光二极管（OLED）的I-V特性曲线,用有内建电场Ei的修正F-N模型,或陷阱电荷限制电流（TCL）模型进行了模拟分析,均观察到缺陷态对器件特性的影响。对修正F-N模型拟合,Ei不是常数而是随电场变化的,对满足TCL模型的OLED器件,其I-V特性呈现类似于无机半导本器件中的“迟滞回线”状,而且随测试次数的变化呈现可恢复的变化。这些均说明OLED中存在着缺陷态,用缺陷态上电荷填充状态的变化对上述现象进行了解释。     

MIS隧道器件电流-电压特性的数值模拟

本文建立了MLS隧道器件的电流-电压特性的数值模拟程序,提出了一种新的计算方法:龙格-库塔数值积分与边界条件的预估-校正处理相结合的算法.利用建立的程序模拟计算了两种不同氧化层厚度的MIS隧道器件的电流-电压特性.对TiW/Si肖特基二极管,考虑了界面态的静态和动态影响,模拟特性和实验结果相比,令人满意的一致.     

与标准CMOS完全兼容的硅基LED器件模拟

采用工业标准0.6μm CMOS工艺设计了以反向击穿硅p-n结为基础的光发射器件.讨论了该器件的光发射机理.利用商业模拟软件对器件的工作特性进行了模拟,包括器件的正向和反向I-V特性、p区掺杂浓度对击穿电压的影响以及门电压对器件发光强度的调制特性的影响等.结果表明该器件是一种很有前途的硅发光器件,在光互连等领域具有广阔的应用前景.     

An improved multipeak resonant tunneling diode model for nine-stateresonant tunneling diode memory circuit simulation

A simple Spice equivalent circuit model for simulating current-voltage (I-V) characteristics and logic operation waveforms of an eight-peak resonant tunneling diode is presented. The simulated results agreed well with experimental data measured from an eight-peak resonant tunneling diode device fabricated by Seabaugh's experiment. This is shown through PSpice simulation     

应变Si/SiGe沟道功率UMOSFET的模拟分析

提出一种应变Si/SiGe UMOSFET结构,并与Si-UMOSFET器件的电流-电压特性进行比较;对SiGe区域在UMOSFET器件中的不同厚度值进行静态电学仿真。应变Si/SiGe异质结能够有效地提高沟道区载流子的迁移率,增大IDS,降低Vth及器件的Ron;且应变异质结与载流子有效传输沟道距离的大小,对器件的Vth、Isat、V(BR)DSS及电流-电压特性都有较大的影响。因此在满足击穿电压要求的基础上,应变Si/SiGe沟道异质结的UMOSFET相对Si-UMOSFET在I-V特性和Ron方面有较大的改进。     

栅极宽度对IGBT通态压降的影响

利用silvaco软件对PT-IGBT的I-V特性进行了仿真,在同一电流密度下提取了不同栅极宽度IGBT的通态压降,得到了通态压降随栅极宽度变化的曲线,该仿真结果与理论分析一致。对于相同的元胞尺寸,栅极宽度存在最优值,只要合理地选取,可以有效地降低通态压降。     

Normalized differential conductance to study current conduction mechanisms in MOS structures

In this paper, the conduction mechanisms in MOS structures are investigated using Normalized Differential Conductance (NDC). It is shown that NDC can be applied successfully for the determination of conduction mechanism parameters in MOS devices.The method allows the separation of various components of conduction current and determines the permissible voltage ranges for the determination of the conduction mechanism parameters through the device.The procedure is illustrated by applying it to simulated and experimental current-voltage (I-V) characteristics. The limitations of such parameters extraction are also investigated.A qualitative favorable comparison between experimental data and simulated results is also obtained.     

聚合物发光器件中输运特性的模拟分析

对聚合物发光二极管 I- V特性的测量发现 ,被测器件内存在着类似于某些无机器件中的负阻现象和“迟滞回线”状场致漂移的伏安特性 .模拟分析表明 ,一种反向势垒的存在及其击穿 ,应是引起负阻现象的原因 .缺陷态的存在及其电荷填充的变化 ,是导致 I- V特性曲线随偏压扫描方向变化的主要原因 .而低场下的接触性能决定着发光二级管载流子的输运性质 :若为非欧姆接触 ,则 I- V曲线可用 F- N隧穿模型来描述 ;若为欧姆接触 ,则应用陷阱电荷限制电流 (TCL)模型来描述     

基于MATLAB的SiC肖特基二极管气体传感器模拟

提出了SiC-SBD气体传感器器件分析模型,利用当前流行的MATLAB强大的计算编程功能,模拟了SiC-SBD气体传感器的电流-电压特性,结果与实验数据吻合很好,较好地解释了Pd-SiC肖特基二极管比较灵敏的原因,并根据模拟结果提出了提高传感器灵敏度的方法。     

单电子晶体管的数值模拟及特性分析

在正统单电子理论的基础上,使用主方程方法,对金属隧道结组成的单电子晶体管进行了I-Vg和I-Va特性曲线的数值模拟。在单电子晶体管中,电子能否隧穿通过势垒,主要是由电子隧穿引起的系统自由能的变化而决定的。文中从自由能量出发对器件特性进行分析,从而得到电容、电阻以及电压等参数对库仑台阶及电导振荡的影响。当两个结电阻不同时,能够看到明显的库仑台阶现象。具有较大结电阻的隧穿结,电容也较大时可以完善库仑台阶,优化单电子晶体管的曲线。