与Si CMOS兼容的Graphene/MoS2异质结全差分光电探测器和读出电路

提出了一种基于Graphene/MoS₂异质结的全差分 光 电探测器。利用标准半导体微纳加工技术,制作了有效区域为2.3 μ m×10 μm的Graphene/MoS₂异质结结构,用以产生差 分光电流;使用0.18 μm CMOS工艺设计了差分放大与恒压控制电路 ,实现光电流到电压的转换和放大。结果表明:在白光照射 下,单个Graphene/MoS₂异质结结构光响应度达2435 A/W。差分光生电流经过差分放大器后,以电压形式输出,总光响应度加 倍。该全差分光探测器基于新型二维材料,对可见光具有较高的灵敏度,在可见光探测和成 像领域具有广阔的应用前景。     

基于 InSe/MoTe2 异质结构的超灵敏宽光谱光电探测器

基于光栅效应的二维材料垂直结构可实现高灵敏度和宽光谱光探测器。本文报告了一种基于硒化铟（InSe）/二碲化钼（MoTe₂）垂直异质结构的高灵敏度光电探测器,该探测器在 365~965 nm 波长范围内具有出色的宽光谱探测能力。顶层的InSe用作调节沟道电流的光栅层,MoTe₂ 则用作传输层。通过结合两种材料的优势,该光电探测器的响应时间为 21.6 ms,比探测率在365 nm光照下可以达到1.05×10¹³ Jones,在965nm光照下也可达到10⁹ Jones数量级。外量子效率可达 1.03×10⁵%,显示出强大的光电转换能力。     

GaInP2/Ge异质结外延材料特性分析

研制了一种基于Ge衬底的异质结热光伏(TPV)电池 ,并且在Ge衬底上用金属有机化学气相沉积(MOCVD)法外延单晶材料GaInP₂和GaAs,对GaInP₂/Ge异质结界面进行了断面扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学电 容电压(ECV)和光致荧光(PL)谱的测试分析,研究了基于 Ge衬底的异质结n-GaInP₂/p-Ge界面的结构、光学和电学特性,得到了高质量、宽禁带 的单晶外延层,与Ge衬底晶格匹配良好,利于更多光子进入到吸收层,为制备高效率TPV电 池打下良好基础。     

高k HfLaO栅介质MoS2晶体管的性能研究

比较研究了HfO₂与HfLaO栅介质多层MoS₂场效应晶体管。实验结果表明,与HfO₂栅介质MoS₂晶体管相比,HfLaO栅介质MoS₂晶体管表现出更优的电性能。电流开关比高达1×10⁸,亚阈斜率低至76 mV/dec,界面态密度低至1.1×10¹² cm-2·eV-1,载流子场效应迁移率高达1×10⁹ cm²·V-1·s-1。性能改善的原因在于镧(La)对HfO₂的掺杂形成HfLaO化合物,减小栅介质薄膜的表面粗糙度,降低缺陷电荷密度,改善了栅介质/沟道界面特性,从而减小了界面态密度,抑制了库仑散射和界面粗糙散射。最终,提高了多层MoS₂晶体管的场效应迁移率,改善了晶体管的亚阈特性。     

H2和H2O对双极器件抗辐射性能的影响规律和机制

为了深入研究H₂和H₂O进入氧化层后对双极器件辐射效应的影响机制,以栅控双极晶体管为研究载体,分别开展了不同浓度H₂浸泡中的辐照试验和温湿度试验后的总剂量辐照试验。试验结果表明,随着氢气浸泡浓度的增加,器件的抗辐射能力逐渐降低;而温湿度试验后,由于水汽的进入,器件在随后的辐照试验过程中辐射损伤呈增大趋势。在此基础上,利用栅控栅扫描法进行氧化层辐射感生缺陷的定量分离,发现H₂和H₂O进入器件氧化层后,均会造成辐射感生界面陷阱电荷Nit的增加,并在一定程度上降低辐射感生氧化物陷阱电荷Not的量,结合理论分析进一步给出了H₂和H₂O造成器件损伤增强的潜在机制。研究成果对于辐射环境用电子系统的抗辐射性能评价和应用具有参考意义。     

基于Bphen:BCP:Cs2CO3作为电子传输层的OLED性能研究

为了进一步平衡OLED器件内部空穴和电子载流子 的注入,制备了结构为ITO/NPB(40nm)/Alq₃(45nm)/Bphen:(X%)BCP:(5%)Cs₂CO₃(15nm)/Cs₂CO₃(1.5 nm)/Al(100nm)的OLED器件,通过改变BCP 的掺杂浓度,研究了以Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层对OLED器件发光亮度、电流 密度和效率等性能 的影响。结果表明,采用Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层能提高器件的电子注入能力 ,改善器件的性能, 相比于未引入BCP的器件,采用BCP掺杂浓度为10%的Bphen:BCP:Cs₂CO₃作为电子传输层 ,可以使器件 的最大电流效率提高46%,达到3.89cd/A,且 在电压从为5V上升至10V的过程中,器件的色坐标一直为 (0.35,0.55),具有很高的稳定性。原因是由于BCP的高LUMO能级和高 HOMO能级,能够有 效阻挡空穴到达阴极,减小空穴漏电流,同时使电子的注入更容易,电子和空穴的注入更加 平衡,发光也更加稳定。     

具有低噪声及高线性度的高性能MOCVD-SiNx/AlN/GaN 毫米波MIS-HEMTs

文章在超薄势垒AlN/GaN异质结构上采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）原位生长SiN_x栅介质,成功制备了高性能的SiN_x/AlN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMTs）。深能级瞬态谱（DLTS）技术测试SiN_x/AlN的界面信息,显示其缺陷能级深度为0.236 eV,俘获截面为3.06×10^-19 cm^-2,提取的界面态密度为10¹⁰~10¹² cm^-2eV^-1,表明MOCVD原位生长的SiN_x可以有效降低界面态。同时器件表现出优越的直流、小信号和噪声性能。栅长为0.15 μm的器件在2 V的栅极电压（V_gs）下具有2.2 A/mm的最大饱和输出电流,峰值跨导为506 mS/mm,最大电流截止频率（f_T）和最大功率截止频率（f_MAX）分别达到了65 GHz和123 GHz,40 GHz下的最小噪声系数（NF_min）为1.07 dB,增益为 9.93 dB。V_ds = 6 V时对器件进行双音测试,器件的三阶交调输出功率（OIP3）为32.6 dBm,OIP3/P_dc达到11.2 dB。得益于高质量的SiN_x/AlN界面,SiN_x/AlN/GaN MIS-HEMT显示出了卓越的低噪声及高线性度,在毫米波领域具有一定的应用潜力。     

石墨烯掺杂Cs2CO3作为高效电子注入层的OLEDs性能研究

研制了石墨烯掺杂Cs₂CO₃(Cs₂CO₃:Graphe ne )作为高效电子注入层、结构为ITO/N,N′-bis-(1-naphthyl) -N,N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (NPB)(50 nm)/tris-(8-hydroxy quinoline)-aluminum Alq₃(80 nm)/Cs₂CO₃:Gra phene (mss 20% 1nm)/Al(120 nm)的OLEDs。将其与标准器件ITO/NPB(50 nm)/Alq₃(80 n m)/LiF(0.5 nm)/Al(120 nm)作性能比较,研究石墨烯掺杂在Cs₂CO₃中作为电子注入层 对 OLEDs性能的影响。结果表明,基于Cs₂CO₃:Graphene结构作为电子注入层的器 件效率要高于LiF作为电子注入层的器件,其最大电流效率达到2.02 cd/A, 是标准器件的2.59倍;亮度也高于LiF作为电子注入层的器件,在10 V时达 到最大值7690cd/m²,是标准器件最大亮度 的2.07倍。性能得到提高的主要机理是由于Cs₂CO₃:Graphene的引入提高了电子注入效率。     

WO3对Rubrene/C70有机太阳能电池性能的改善

研究了WO₃对Rubrene/C₇₀有机太阳能电池 (OSCs)性能的 改善,制备了结构为ITO/WO₃/Rubrene/C₇₀/BCP/Al的OSCs,其中WO₃插入在I TO和Rubrene中间作为阳极修饰层。通过优化WO₃的厚度,研究了WO₃对OSCs性能的改善及其作用机理。实验发现,器件的短路电流Jsc、开路电压V_oc、 填充因子(FF)、光电转换效率(PCE)和串联电阻Rs等性能参数随WO₃厚度的变化呈规律性变化;当 WO₃厚度小于80 nm时,器件PCE随着厚度的增加不断增大;当W O ₃厚大于80 nm时,器件PCE随着厚度的 增加不断减小;当WO₃厚度为80 nm 时,器件PCE达到最高为1.03%, 相应的J sc、V_oc、FF分别为2.81mA·cm－2、 0.83V、43.85%,Rs为45.3Ω·cm²,对比没有WO₃修饰层, 器件的J_sc、V_oc、FF和PCE分别提高了31%、137%、17%,Rs降低了33%。     

基于CdSe/ZnS和Alq3的白光量子点LED的研究

采用CdSe/ZnS红光量子点(QD),利用旋涂和真 空蒸镀工艺制备了结构为ITO/TPD+PVK/QDs/Alq₃/LiF/Al的量 子点发光器件(QD-LED),并对器件的发光性能做了测试。研究了ITO表面处理、TPD空穴 传输层和QD发光层的厚 度对QD-LED性能的影响,并通过调整QD发光层和Alq₃电子传输层的 厚度,制备了可用于照明 的白光QD-LED。实验结果表明,ITO的表面处理可有效降低器件的开启电压,开启 电压从9V降到7V左右; TPD空穴传输层和QD发光层的厚度对器件的电流密度和发光亮度有较大的影响,而Alq₃电 子传输层和QD发光层 的合理配比可以混合出较高色温的白光。通过优化器件各参数,当TPD和PVK质量比为5∶1、QD度为1.0mg/ml和 Alq₃厚为60nm时,制备的器件在15V电压 时发光效率达到了1500c d/m²,色坐标为(0.3628,0.3796) ,显色指数为88.1。     

Temporal stability of circulating current in thin film Tl2Ba2CaCu2O8 and YBa2Cu3O7

The temporal stability of trapped transport current in annular thin film Tl₂Ba₂CaCu₂O₈ (TBCCO) and YBa₂Cu₃O₇ (YBCO) wafers has been accurately measured and has been found to be of suitable quality for the stringent requirements of nuclear magnetic resonance (NMR) magnets. No detectable decay, to the limit of the experimental apparatus (2*10^-14 Ω), was detected in those wafers with transport current at or below the critical current density J_c. The critical current density, as previously determined from 12 μm meander lines, was confirmed in a wafer with a width of 1.9 cm. The profile of trapped magnetic field resulting from induced current was modeled in order to assess its effect on the uniformity of an NMR magnet     

（Li,Nb）掺杂SnO2压敏材料的电学非线性研究

研究了掺锂对SnO2压敏电阻器性能的影响.研究发现Li+对Sn4+的取代能明显提高陶瓷的烧结速度和致密度,且能大幅度改善材料的电学非线性性能.掺入x(Li2CO3)为1.0%的陶瓷样品具有最高的密度(P=6.77g/cm3)、最高的介电常数(ε=1851)、最低的视在势垒电场(EB=68.86V/mm)和最高的非线性常数(α=9.9).对比发现,Na+由于具有较大的离子粒半径,其掺杂改性性能相对较差.提出了SnO2@Li2CO3@Nb2O5晶界缺陷势垒模型.     

硫化镉纳米微晶掺杂Na2O—B2O3—SiO2系统玻璃的制备及光学性质 …

本文采用Ｓｏｌ－ｇｅｌ方法制备了掺杂ＣｄＳ纳米微晶的Ｎａ２Ｏ－Ｂ２Ｏ３－ＳｉＯ２系统玻璃,研究了这种玻璃材料的合成反应机理和结构特性。利用各种温度下玻璃中掺杂纳米尺寸ＣｄＳ半导体微晶的光致发光光谱,研究了其光致发光带的峰值能量和线宽对温度的信赖关系,拟合了其带隙发光带的线宽随温度的变化曲线,获得样品的非均匀线宽。ＣｄＳ微晶的非均匀线宽主要是由于微晶的尺寸分布引起的,可以利用ＣｄＳ微晶的非均匀宽化系     

Characterization of the annealing impact on La2O3/HfO2 and HfO2/La2O3 stacks for MOS applications

The impact of various rapid thermal annealing used during the integration on the La₂O₃/HfO₂ and HfO₂/La₂O₃ stacks deposited by Atomic Layer deposition was analyzed. The consequences of lanthanum localization in such stacks on the evolution of the films during the rapid thermal annealing are investigated in term of morphology, crystalline structure, silicate formation and film homogeneity as a function of the depth. It appeared that the La₂O₃ location has an impact on the temperature of the quadratic phase formation which could be linked to the formation of SiOHfLa silicate and the resistance of the films to dissolution in HF 0.05 wt%.     

Nonlinear optical properties ofK2La(NO3)5.2H2O and K2Ce(NO3)5.2H2O

The harmonic generating properties of potassium lanthanum nitrate (KLN) and potassium cerium nitrate (KCN) are described. These crystals have much larger nonlinear coefficients than potassium dihydrogen phosphate (KDP) and are nearly noncritically phase matched at room temperature for Type I frequency doubling of 1.064-μm light, and for Type II doubling of light near 0.95 μm. Thus, these crystals are useful for generating blue-green light by frequency doubling high-power near-infrared lasers. The crystal growth of KLN and KCN are described by the three component phase diagrams. Crystallographic data for KCN that confirms its structural similarity to KLN are presented. The optical absorption spectra of the two materials are discussed, and the linear refractive indexes are given     

Studies of CW lasing action in CO2-CO,N2O-CO, CO2-H2O, and N2O-H2O mixtures pumped by blackbody radiation

A proof of principle experiment to evaluate the efficacy of CO and H₂O in increasing the power output for N₂O and CO ₂ lasing mixtures has been conducted and theoretically analyzed for a blackbody radiation-pumped laser. The results for N₂ O-CO, CO₂-CO, N₂O-H₂O and CO₂-H₂O mixtures are presented. Additions of CO to the N₂O lasant increased power up to 28% for N₂O laser mixtures, whereas additions of CO to the CO₂ lasant, and the addition of H₂O to both the CO₂ and N₂O lasants, resulted in decreased output power     

CaSi2O2N2:Ce3+/Eu2+荧光粉的发光性能研究

采用高温固相反应法制备了CaSi₂O₂N₂:C e³⁺/Eu ²⁺荧光粉,研究了分别掺杂Ce³⁺、Eu²⁺及Ce³⁺/Eu²⁺共掺 杂时荧光粉 的发光特性。CaSi₂O₂N₂:Ce³⁺在333 nm激发下得到宽波段的发射谱,发射峰 位于395nm,随着Ce³⁺浓度的增大,发 射波长出现明显的红移,猝灭浓度为1mol%。CaSi₂O₂N₂:Eu²⁺在397nm激发下得到峰值位于540nm处的宽波段发射谱, 猝灭浓度为1mol%。对于Ca0.99－2xSi₂O₂N₂:xCe ³⁺,xLi⁺,0.01Eu²⁺荧光粉,在333nm激发下,位于395nm处的发射峰十分微 弱,在540nm处有宽带发射,随着Ce³⁺浓度增大,位于540nm处的Eu²⁺的特征 发射显著增强。对于Ca0.98－ySi₂O₂N₂: 0.01Ce³⁺,0.01Li⁺,yEu²⁺荧光粉,在激发光波长 为333nm,Eu²⁺浓度较低时,可以观察到两个发射带,峰值分 别位于395nm及540nm,随着Eu²⁺浓度增加,位于395nm的 发射强度一直减小,而540nm处的发射强度先增加后减小,猝灭浓 度为0.4mol%。证实了Ce³⁺,Eu²⁺之间发生了有效的能 量传递。计算出Ce 3+、Eu²⁺之间能量传递的效率ηT,在Eu²⁺浓 度为 1mol%时ηT趋于饱和,达到97.7%。通过计算,得到Ce3+ 与Eu²⁺之间的能量传递方式为电偶极-电偶极相互作用。     

用溶胶-凝胶法制备的Cu2Bi2Cr2O8薄膜 及其光学和铁磁性能研究

以硝酸铜Cu(NO₃)₂·3H₂O、硝酸铬Cr(NO₃)₃·9H₂O、硝酸铋Bi(NO₃)₃·3H₂O和乙二醇为原料,利用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备了纳米Cu₂Bi₂Cr₂O₈薄膜。通过X射线衍射(X-Ray Diffraction, XRD)和拉曼测试对样品进行了表征。结果表明,Cu₂Bi₂Cr₂O₈薄膜具有良好的光学特性,其禁带宽度为1.49 eV;在磁性测试方面,Cu₂Bi₂Cr₂O₈薄膜呈现出了良好的铁磁性。     

Effect of Ge-GeO2 co-doping on non-ohmic behaviour of TiO2-V2O5-Y2O3 varistor ceramics

An investigation was made into the effect of doping with the elemental crystal Ge or/and GeO₂ on the TiO₂-V₂O₅-Y₂O₃ varistor ceramics. The result shows that as the doping contents of V₂O₅ and Y₂O₃ are 0.5 mol%, respectively, co-doping with 0.3 mol% Ge and 0.9 mol% GeO₂ makes the highest α value (α = 12.8), the lowest breakdown voltage V_1mA (V_1mA = 15.8 V/mm) and the highest grain boundary barrier Φ_B (Φ_B = 1.48 eV), which is remarkably superior to the TiO₂-V₂O₅-Y₂O₃ varistor ceramics undoped with Ge and GeO₂ and mono-doped with Ge or GeO₂. The TiO₂-V₂O₅-Y₂O₃-Ge-GeO₂ ceramic has the prospect of becoming a novel varistor ceramic with excellent electrical properties.