多晶MAPbBr_(3)薄膜中束缚载流子热发射复合过程北大核心CSCD

有机-无机卤化铅钙钛矿(organic inorganic lead halide perovskite,OLHP)半导体材料内部的陷阱是影响OLHP的光电性能的重要因素。为了理解多晶的甲胺溴基钙钛矿((Methylammonium)PbBr_(3),MAPbBr_(3))薄膜中陷阱对光生载流子复合的影响,本文采用了时间分辨微波光电导(time resolved microwave conductivity,TRMC)技术探究了多晶MAPbBr_(3)薄膜的光生载流子复合动力学过程。实验测量结果表明多晶MAPbBr_(3)薄膜的载流子复合过程包括自由载流子复合与束缚载流子的热发射复合两部分。其中,与束缚载流子热发射复合相关的能级远离连续带,且对应的能级深度约为0.6 eV,分布宽度约为89.2 meV。本文同时利用变激发波长TRMC对比实验,分析浅束缚光生电子与导带光生电子复合过程的差异。相比于导带上的电子,实验结果表明浅束缚电子跃迁到深束缚能级的概率更大。     

太赫兹时间分辨系统研究有机卤化物钙钛矿薄膜的超快太赫兹调制

研究了利用太赫兹时间分辨系统研究有机卤化物钙钛矿薄膜(CH_3NH_3PbI_3 and CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x)的皮秒尺度的超快太赫兹调制特性.在光激发作用下出现了太赫兹透射波的瞬时下降.相比于CH_3NH_3PbI_3薄膜,在光激发作用下CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x薄膜展现了更高的调制深度(10%).通过测算材料的电导率及载流子浓度,其调制机理为瞬态光激发载流子浓度上升.实验结果表明,CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x薄膜可作为一种高效超快太赫兹调制器件.     

(Pb_(1-x)Sr_x)TiO_3薄膜的结构与光学特性研究

采用sol-gel法制备(Pb1-xSrx)TiO3(x=0.40,0.50,0.60,0.70,简称PST40,PST50,PST60与PST70)前驱体溶液,通过旋涂工艺在石英玻璃基片上沉积PST薄膜。研究了PST薄膜的结构和光学特性。结果显示,经750℃退火30min,所得PST薄膜为晶化良好的钙钛矿立方结构,薄膜平均晶粒尺寸为200～300nm。750℃退火的PST40、PST50、PST60和PST70薄膜样品的直接带隙能分别为3.74,3.79,3.80和3.85eV。随着Sr含量的增加,带隙能增加。     

太赫兹时间分辨系统研究有机卤化物钙钛矿薄膜的超快太赫兹调制（英文）

研究了利用太赫兹时间分辨系统研究有机卤化物钙钛矿薄膜(CH_3NH_3PbI_3 and CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x)的皮秒尺度的超快太赫兹调制特性.在光激发作用下出现了太赫兹透射波的瞬时下降.相比于CH_3NH_3PbI_3薄膜,在光激发作用下CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x薄膜展现了更高的调制深度(10%).通过测算材料的电导率及载流子浓度,其调制机理为瞬态光激发载流子浓度上升.实验结果表明,CH_3NH_3PbI_(3-x)Cl_x薄膜可作为一种高效超快太赫兹调制器件.     

零维金属卤化物钙钛矿的A、B、X位对其光物理性质的调控

零维(0D)金属卤化物作为新一代发光材料,因其高效光致发光量子产率(PLQY)和可调节的荧光发射,受到广泛关注。在钙钛矿材料中,通过筛选不同结构类型的钙钛矿,选择合适的离子,对其A、B、X位进行调控,金属卤化物钙钛矿表现出不同的发光特性,其可调节的荧光发射可以覆盖整个可见光区。首先,分别探究了A位为有机或无机阳离子时对0D钙钛矿晶体结构以及光致发光、空气稳定性方面的调控作用;其次,总结了不同B位金属阳离子和掺杂离子对0D钙钛矿结构对称性、发光特性的影响;最后,讨论了0D钙钛矿材料中X位的不同卤素组分和水分子对其光物理性质的调控作用。研究结果表明,相结构的转变所带来的电子结构和光电性能上的差异较为明显,这对开发有前途的卤化物钙钛矿发光材料具有重要的挑战和意义。     

La0.8MnO3薄膜的微观结构

掺杂钙钛矿结构锰氧化物La1-xAxMnO3（A=Ca,Sr,Ba或者空位）具有宏磁电阻效应，在磁电阻性随机存储器、读出磁头及磁传感器方面具有潜在的应用前景。由于其性能对结构极其敏感、因此微观结构的研究对理解其电磁输运性能有着重要的意义。     

NH3等离子体钝化对Al2O3/SiGe界面的影响

研究了不同条件的非原位NH_3等离子体钝化对Al_2O_3/SiGe/Si结构界面组分的影响。在p型Si(100)衬底上外延一层30 nm厚的应变Si_0.7Ge_0.3,采用双层Al_2O_3结构,第一层1 nm厚的Al_2O_3薄膜为保护层,之后使用非原位NH_3等离子体分别在300和400℃下对Al_2O_3/SiGe界面进行不同时间和功率的钝化处理,形成硅氮化物(SiN_xO_y)和锗氮化物(GeN_xO_y)的界面层。通过X射线光电子能谱(XPS)分析表面的物质成分,结果表明NH_3等离子体钝化在界面处存在选择性氮化,更倾向于与Si结合从而抑制Ge形成高价态,这种选择性会随着时间的增加、功率的增高和温度的升高变得更加明显。     

Cr对钙钛矿型氧敏材料性能的影响

利用固相合成法制备了不同Cr含量的氧敏陶瓷样品,研究了添加剂Cr对钙钛矿型氧敏材料性能的影响,测量了不同氧分压下的阻–温特性和氧敏特性。结果表明:在SrTiO3中Cr离子替钛位可使SrTiO3实现p型掺杂;Cr掺杂促进了氧空位的产生,加强环境氧与晶格氧的交换,提高了氧灵敏度,使其达到9;Cr离子变价增加了空穴载流子浓度,提高了材料的电导率,使电阻值降低到几千欧。     

一种新型材料CH_3NH_3Pb_(0.5)Sn_(0.5)Br_3的制备与表征

采用溶液法制备一种新型有机无机杂化钙钛矿结构CH_3NH_3Pb_(0.5)Sn_(0.5)Br_3材料,采用X线衍射、热重分析、紫外可见光吸收、霍尔测试对其结构、稳定性、光电性能进行表征。结果表明,这种新型材料具有部分层状结构,在251.6℃下分解,同时光吸收范围在紫外和可见光范围,是一种p型半导体材料,载流子迁移率为63.1cm/V·s。     

空位缺陷对PBG型THz光子晶体光纤特性的影响

研究空位缺陷对PBG型THz光子晶体光纤(PBG-TPCF)的带隙和泄漏损耗两种特性的影响.计算表明空位缺陷都使PBG-TPCF的带隙宽度减少并使中心频率不同程度地上移;最低损耗点由于带隙的移动作相应的改变,并且泄露损耗变大.通过分析空位缺陷对带隙和泄露损耗的影响,得出在包层比较多的情况下,空位缺陷离PBG-TPCF纤芯越远对PBG-TPCF的影响越小.仿真结果表明空位缺陷在PBG-TPCF包层的第5层时及外围层时对PBG-TPCF的影响将很小以至于可以忽略.     

TEM研究La2／3Ca1／3MnO3中的畴结构

由于具有巨磁阻效应,La2/3Ca1/3MnO3 (LCMO)被广泛研究[1].LCMO是一典型的具有ABO3钙钛矿结构的化合物,其中La和Ca随机地占据A 位而Mn占据B位.在高温时, LCMO是立方相 (点群m3m,空间群Pm3m).LCMO的室温结构是正交相 (点群mmm,空间群Pnma).     

基于FPGA和DDS的声光调制器驱动电路的实现

以La~(3+)和Nb~(5+)分别为A、B位不等价取代离子,研究了A、B位不等价离子掺杂引起的空位比对[(Pb_(0.93)La_(0.07))1-αα][(Zr1-y-zTiyNbz)1-ββ]O3(PLZTN)陶瓷性能的影响,并找出了A、B位同时掺杂取代时影响锆钛酸铅(PZT)陶瓷性能的关键因素。在该文的y、z、α、β取值范围内制备出的压电陶瓷均具有较纯净的钙钛矿结构,表现出弛豫铁电体特性。当摩尔比r(Ti)/r(Zr)=39/61,Nb在B位的摩尔分数z=0.02,空位比α/β=2/1时,陶瓷样品具有最佳的压电性能:压电应变常数d33=800pC/N,平面机电耦合系数kp=71.85%。该陶瓷样品具有较大的电致伸缩系数。以其制作的0.22mm×7.8mm×45mm压电片的横向机电耦合系数k31达0.46。该陶瓷片组装的双晶片在180V电压驱动下,其悬臂梁结构的自由端推力为32g,空载位移量为0.8mm。该材料是纺织经编机压电贾卡制造的较理想材料。     

Si3N4无杂质空位诱导InGaAs/InP 量子阱结构带隙的蓝移

用光荧光谱和二次离子质谱的方法,研究了由Si3N4电介质薄膜引起的无杂质空位诱导InGaAs/InP多量子阱结构的带隙蓝移。实验中选用Si3N4作为电介质层,用以产生空位,并经快速热退火处理。实验结果表明,带隙蓝移同退火时间和退火温度有关,合理选用退火条件可以控制带隙的蓝移量。二次离子质谱分析表明,电介质盖层Si3N4和快速热退火导致量子阱中阱和垒之间互扩,这种互扩是导致带隙蓝移的主要原因。     

氧化钨基室温气敏传感器的研究进展

氧化钨(WO_3)基半导体气体传感器对NO_2等气体具有较好的气敏特性。为了将传感器工作温度降低至室温,研究者们尝试了各种方法,如合成新型纳米材料、紫外光和可见光照射等。主要介绍了近年来WO_3基气敏材料在室温条件下其气敏性能的最新研究进展,展现了近年来WO_3基室温气体传感器的最新研究成果。并提出通过合成具有p-n异质结构的材料、开发新型纳米结构、增加材料中氧空位浓度以减小材料带隙宽度有可能是WO_3室温气体传感器下一下阶段的研究重点。     

CdCO_3电子结构与光学属性的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架的第一性原理计算方法,利用广义梯度近似方法研究了CdCO_3的晶体结构、电子结构和光学属性,理论计算结果表明,CdCO_3属于间接宽带隙半导体材料,带隙宽度为2.59 e V,带隙主要由价带顶的Cd 4p、O 2p和导带底的Cd 4p、5s轨道能级决定的。而电荷密度结果显示CdCO_3晶体是一种离子性较强而共价性较弱的混合键半导体,具有强烈的p轨道与d轨道杂化分布特征。利用精确计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的CdCO_3材料的光学属性,光学性质的计算结果显示在0~15 e V的能量范围内出现了三个明显的介电峰,吸收带边对应于紫外波段。以上结果对于探索基于CdCO_3纳米材料的潜在应用具有重要的理论指导意义,也为精确监测和控制CdCO_3材料的生长提供了理论依据。     

钙钛矿太阳电池CsPbI3的相稳定性研究进展

对全无机CsPbI3钙钛矿材料在光伏电池、发光二极管等光电器件领域的优势以及目前室温下钙钛矿相CsPbI3存在的相不稳定性问题进行了简单的阐述,重点从相不稳定的原理性分析和外部影响因素入手,包括理论分析、结构特性、温度和湿度这四个方面系统分析了 CsPbI3钙钛矿相极易转变为非钙钛矿相的原因,并结合CsPbI3钙钛矿的...     

Bi(GaxFe1-x)O3-PbTiO3高温压电陶瓷的结构和介电性能

采用传统固相反应法制备了0.4Bi(GaxFe1-x)O3-0.6PbTiOa (BGF-PT) (x=0.05,0.25,0.40,质量分数)陶瓷.BGF-PT呈四方相钙钛矿结构,四方畸变度c/a比约为1.09.当x(Ga) =25％时,BGF-PT陶瓷的晶粒分布均匀,Fe元素在局部区域无明显富集,该组分陶瓷在室温下具有最优的介电性能,居里温度为572℃.BGF-PT陶瓷在较低温度和高温下的载流子分别为电子和氧空位.Ga元素的引入抑制了电子电导和氧空位离子电导,降低了BGF-PT陶瓷的交流电导率.     

(GaN)n/(AlN)n应变层超晶格的电子结构

以Free-Standing条件生长的超晶格原胞为计算模型,运用LCAO-Recursion方法研究了(GaN)n/(AlN)n(001)应变层超晶格的电子结构.由计算结果分析了GaN/AlN应变层超晶格中Ga,Al和N之间的成键情况及其带隙Eg随超晶格层数n的变化趋势;当超晶格中存在空位时,带隙中将形成缺陷能级.最后分析了在超晶格中引入Mg掺杂后对超晶格电子结构的影响.     

(GaN)n/(AlN)n应变层超晶格的电子结构

以Free-Standing条件生长的超晶格原胞为计算模型，运用LCAO-Recursion方法研究了(GaN)n/(AlN)n (001)应变层超晶格的电子结构. 由计算结果分析了GaN/AlN应变层超晶格中Ga, Al和N之间的成键情况及其带隙Eg随超晶格层数n的变化趋势；当超晶格中存在空位时，带隙中将形成缺陷能级. 最后分析了在超晶格中引入Mg掺杂后对超晶格电子结构的影响.     

N掺杂和氧空位对PbTiO3电子结构和导电性的影响研究

用第一性原理计算了P型N掺杂PbTiO3的电子密度差分、能带结构和态密度,讨论了氧空位对N掺杂PbTiO3性能的影响。在PbTiO3中掺杂N杂质后,PbTiO3的价带向高能级发生移动,费米能级进入价带顶部,带隙变窄,N掺杂PbTiO3表现出典型的P型半导体性能。当N掺杂PbTiO3中含有氧空位时,导带发生下移,受主被完全补偿。计算结果与实验数据相吻合。