不同退火条件对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

采用磁控溅射法,在衬底温度300 ℃制备CdS薄膜,并选取370 ℃、380 ℃、390℃三个温度退火,获得在干燥空气和CdCl2源+干燥空气两种气氛下退火的CdS薄膜.通过研究热处理前后CdS薄膜的形貌、结构和光学性能表明,CdS薄膜在干燥空气中退火,晶粒度、表面粗糙度和可见光透过率变化不明显,光学带隙随退火温度的升高而增大; 在CdCl2源+干燥空气中退火,随退火温度的升高发生明显的再结晶和晶粒长大,表面粗糙度增大,可见光透过率和光学带隙随退火温度的升高而减小.分析得出: 上述性能的改变是由于不同的退火条件对CdS薄膜的再结晶温度和带尾态掺杂浓度改变的结果.     

退火对非晶态碲镉汞薄膜稳定态光电导的影响

利用射频磁控溅射方法,在宝石衬底上制备了非晶态碲镉汞(a-HgCdTe)薄膜。对原生a-HgCdTe薄膜进行了不同退火时间和不同退火温度的热退火,在80～300K温度范围内,分别测量了原生和退火处理后的a-HgCdTe薄膜样品的稳定态光电导,研究了退火时间和退火温度对非晶态HgCdTe薄膜的稳定态光电导和激活能的影响。结果表明,原生和退火a-HgCdTe薄膜的稳定态光电导具有热激活特性;随着退火时间增加或退火温度升高,a-HgCdTe薄膜的晶化程度提高,导致光电导增大,光电导激活能降低。利用非晶-多晶转变机制讨论了实验结果。     

a—Si：H中第二类亚稳缺陷的观察

我们用光电导谱技术和光电流相移分析技术研究了氢化非晶硅带隙态密度及其分布的亚稳变化效应，实验发现光致亚稳缺陷分布在整个光学带隙中，它们的退火行为与它们在带隙中的位置相联系。首次从实验上直接观察到第二类亚稳缺陷在带隙中的能量位置，这类缺陷具有易产生和难退火的特点，定性地确定出了亚稳缺陷的退火激活能与其在带隙中能量位置的关系。     

掺氧非晶硅的光学带隙和光电导光谱响应

GD非晶硅中氧的掺杂对材料的光电特性有重要的影响。我们测量了a-Si:H和a-Si:H:O的光学带隙和光电导光谱响应,发现掺氧将会使光学带隙有所增加。光电导光谱响应测量表明,掺氧后的非晶硅,较之同样条件下未掺氧的样品,光电导光谱响应的峰值更加接近太阳光谱的峰值,光电导光谱响应半宽度有所增加。此外,在长波限以外,当所用光子能量大于E_B—E_F时,仍测得了微弱的光电导,这可能与带隙态中低于E_F的局域态有关。     

非晶硅基合金多结太阳电池光电特性的模拟计算分析

本文提出了以各子电池的载波子输运方程为基础、用串联等效的方法模拟多结电池的Ｊ－Ｖ特性，并用该方法模拟分析了Ｐ／Ｉ界面态。Ｐ／Ｉ缓冲层带隙梯度对Ｇｌａｓｓ／ＴＣＯ／ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ／Ａｌ双结电池光电特性的影响，各子电池本征层为常数带隙的Ｇｌａｓｓ／ＴＣＯ／ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ／Ａｌ三结电池的光电特性及其所存在的优势。     

外压调制对Cr-Se共掺杂单层MoS2光电特性的影响

采用基于第一性原理的贋势平面波方法,对比研究了Cr-Se共掺杂单层MoS2未施应变和(0001)面施加应变的光电特性。计算结果表明:未施加应变体系属直接带隙半导体,张应变下体系的带隙值随应变增加而减小,压应变下带隙值随应变增加先增加后减小,在应变为-6%时转化为Γ-M间接带隙半导体,带隙值达到极大值1.595eV;介电函数和折射率随张应变的增加而增加,随压应变增加先减小后增大,在压应变为-6%时达到极小值3.627和1.905;光电导率和能量损失函数随张应变增加而减小,随压应变增加先增加后减小,应变分别为-5%和-2%时达到极大值2.588和9.428。可见,应变能更精细地调制Cr-Se共掺杂单层MoS2的光电特性。     

退火温度对电子束沉积Ag/TiO2薄膜光学性质和光催化性能的影响

研究了退火温度对电子束制备Ag/TiO₂薄膜光学 性质和光催化性能的影响。在石英玻璃、硅片 上沉积了Ag/TiO₂复合薄膜,在空气氛围下,进行了400℃, 500℃的退火一小时.用紫外-可见分光光度 计、X射线衍射仪(XRD) 、原子力显微镜(AFM)对沉积和退火后的薄膜分别进行光学、结构、 形貌分析。结 果表明:300℃下制备的Ag/TiO₂复合薄膜为无定形结构,400℃以上薄呈多晶态。吸光度和表面粗糙度 随退火温度的增加而增大,薄膜的光学带隙随退火温度的增加而减小。锐钛矿相表现出了更 好的光催化性能。     

制备参数和退火对a－C∶H膜光学性质的影响

本文主要研究了制备参数和退火对ａ－Ｃ：Ｈ膜的光学性质的影响．得到了样品的吸收系数、光学带隙和带尾宽度等反映ａ－Ｃ：Ｈ膜电子能带结构的物理参数．结果表明，吸收系数随着衬底温度、射频偏压增加而上升，随反应室压强的升高而下降；光学带隙随衬底温度、射频偏压增加而下降，随反应室任强的升高而变宽随着退火温度Ｔａ的升高，氢含量减少，带尾变宽，带隙变窄．     

一维光子晶体中偏振态的色散特性

利用介质材料的色散关系和特征矩阵法研究了一维光子晶体中TE波和TM波两种偏振态的带隙随色散的变化特征。得出：介质材料的色散会对一维光子晶体中砸波和TM波两种偏振态的带隙结构产生明显的影响,并且TE波和TN波的一级和二级禁带随色散强度的变化特征有所不同。这些研究结果扩展了对一维光子晶体中TE波和TM波带隙结构的认识。     

高温退火对GDa-Si_xC_(1-x):H 薄膜晶化特性的影响

对GDa-Si_xC_(1-x):H膜进行高温退火,当退火温度在550℃附近时晶化开始,随退火温度升高晶粒尺寸和晶化范围增大.晶化后的a-Si_xC_(1-x):H膜光吸收系数、光学带隙和电导激活能下降,室温电导率增加.     

Enhanced Thermoelectric Performance in GeTe by Synergy of Midgap state and Band Convergence

The good co-existence of midgap state and valence band degeneracy is realized in Bi-alloyed GeTe through the In-Cd codoping to play different but complementary roles in the valence band structure modification. In doping induces midgap state and results in a considerably improved Seebeck coefficient near room temperature, while Cd doping significantly increases the Seebeck coefficient in the mid-high temperature region by promoting the valence band convergence. The synergistic effects obviously increase the density of state effective mass from 1.39 to 2.65 m₀, and the corresponding carrier mobility still reaches 34.3 cm² V⁻¹ s⁻¹ at room temperature. Moreover, the Bi-In-Cd co-alloying introduces various phonon scattering centers including nanoprecipitates and strain field fluctuations and suppresses the lattice thermal conductivity to a rather low value of 0.56 W m⁻¹ K⁻¹ at 600 K. As a result, the Ge_0.89Bi_0.06In_0.01Cd_0.04Te sample obtains excellent thermoelectric properties of zT_max ≈2.12 at 650 K and zT_avg ≈1.43 between 300 and 773 K. This study illustrates that the thermoelectric performance of GeTe can be optimized in a wide temperature range through the synergy of midgap state and valence band convergence.     

Si/GaAs异质结界面态及其价带不连续性

本文报道用自洽EHT方法研究Si/GaAs异质结界面态分布和价带不连续性。用准共度晶格模型处理晶格失配问题,并对晶格常数作了修正。通过对Si/GaAs(111)、Si/GaAs(111)和Si/GaAs(110)异质结中Si应变和GaAs应变的情况,分别进行计算,得到界面态分布和价带不连续值等物理量,结果表明:它们不仅依赖于组成异质结的两种材料的体性质,而且还依赖于界面晶向和材料应变。文中给出了这些计算结果,并作了初步的讨论。     

NRD波导中多种弯波导之间的耦合特性

针对ＮＲＤ波导中不同半径的弯波导之间的耦合特性,提出了一种新的通用的分析方法,当耦合结构分别简化为非对称结构（即直波导与弯波导耦合）和对称结构（即两个半径相同的弯波导的耦合）时,该方法也可相应简化,与已有的分析结果完全一致。本文还就不同半径的弯波导构成的耦合器的频率响应和带宽特笥,在６０ＧＨｚ时给出实验验证,证实了本文所提方法的通用性和有效性。     

GaInPAs/InP晶格匹配超晶格材料电子态研究

本文研究了GaInPAs/InP晶格匹配超晶格材料<110>方向的电子结构,对薄层超晶格和与之具有相同化学组份的混晶的色散关系作了比较。研究了带边状态密度在超晶格每一层的分布情况,计算了GaInPAs/InP晶格匹配超晶格的能隙随厚度、组份的变化趋势。研究结果表明:薄层超晶格与具有相同化学组份的混晶的电子结构基本相同,能隙边状态密度偏重于分布在超晶格的GaInPAs原子层内。     

La/N共掺Ba5Nb4O15的光电性能的第一性原理研究

采用密度泛函理论（DFT）第一性原理方法研究了La/N共掺对二维钙钛矿Ba5Nb4O15的电子结构、光吸收系数和迁移率的调制作用。计算结果表明,在所选择的掺杂浓度下,La/N共掺使其带隙减小了1.46eV,且仍保持直接带隙,价带顶和导带底都在Γ点。同时,由于掺杂后引入杂质能级使带隙减小,吸收光谱出现明显的红移,可见光区域的光吸收系数显著增大,可有效提高对太阳光的利用率。另外,掺杂后电子和空穴的有效质量显著减小,迁移率提高3～5倍,进一步增强了材料的光电与光催化性能。     

红外子带间量子级联激光器的短波极限

从理论上探讨了红外子带间量子级联激光器向短波段发展的可能性及其根本性困难,用模型固体理论的基本假设、应变能带理论、非抛物性能带的经验二模型、传播矩阵和分层逼近法,分析计算了以GaSb为衬底的InAs/A1Sb,InAs/Al0.6Ga0.4Sb,和以InP为衬底的In0.53Ga0.47As/In0.52Al0.48As的带阶,及其所组成的量子阱在加和不加电场作用下的束缚态,发现其导带最大子带边能量差不可能超过其阱深的56％－62％,而且受到导带间能谷的限制而进一步减小,设计提出了迄今发射最短波长为2．88μm的由25个周期共2502个耦合量子阱组成、外加电场为100kV／cm的子是量子级联激光器的结构方案。     

Empty-State Band Mapping Using Momentum-Resolved Secondary Electron Emission

Material band structures of occupied electronic states are obtainable using conventional angle-resolved photoemission experiments, leaving the unoccupied states far less explored. Here, an alternative approach is built on and expanded to investigate thermalized photoelectrons emitted from crystal surfaces. A model for electron emission is constructed and reveals the material unoccupied state band structure. Potentially applicable to any material and independent from the secondary electron generation mechanism, it is demonstrated on diamond and copper using different light sources. Moreover, the diamond indirect band gap is directly observed and the transverse effective mass at the conduction band minimum can be experimentally obtained, m_t = (0.21 ± 0.015) m_e. This offers a convenient path for angle-resolved photoemission data interpretation and empty-state information extraction.     

Cs／W吸附过程中功函数,能带和表面态及其变化关系

本文利用适应于Jellium/slab模型的薄膜LAPW基函数的多能量函数与微分并用的描述方法,计算了具有三层slab的Cs-W吸附系统的功函数,能带和表面态及其随吸附度的变化,分析了它们的变化原因及其间关系,从而为吸附过程中所发生的量子过程提供了一幅比较清晰的图景.     

全介质硬膜窄带滤光片中心波长的变化特性

报道了全介质窄带波光片中心波长的变化特性，给出了探测氧分子谱线的０．７６３ｎｍ，窄带滤光片的制备和中心波长的变化结果。