p-n型Cu2O-TiO2复合可见光催化材料的研究进展

半导体光催化剂TiO2由于其无毒无害、稳定性好、催化活性高等优点而备受关注,但其较宽的禁带宽度遏制了对太阳光的利用率,并且量子效率低.为了提高二氧化钛的光利用率,可通过与Cu2O复合对其改性,并形成p-n型异质结光催化剂.因其特殊的能带结构和载流子输送特性而备受关注.详细介绍了Cu2O-TiO2光催化剂的特性、研究现状以及应用领域,并对未来的研究方向进行了展望.     

单异质结有机薄膜电致器件发光过程的理论模型

在Fowler—Nordheim方程的基础上，利用高斯定理对单异质结有机薄膜电致发光器件的发光过程进行理论分析和计算。计算结果表明在单异质结电致发光器件中，可降低器件的电流水平，提高器件的发光效率。     

静压下ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态

运用三角势近似且计入电子向势垒的隧穿,通过数值计算方法求解定态薛定谔方程,研究流体静压力影响下有限深势垒ZnSe/Zn1-xCdxSe应变异质结中电子的本征态问题,讨论了其基态、第一激发态和第二激发态本征能量及相应的各级本征函数,同时与无应变的情形进行了比较分析.数值计算结果表明,应变使电子的能级降低,能级间距减小,且导致波函数的隧穿几率增加.静压效应显著降低能级和能级间距.因此,讨论电子在应变型异质结构中的散射问题时,需要计入材料间由于晶格不匹配而产生的应变效应的影响.     

半导体异质结的发展及其性质的讨论

本文介绍了有关半导体异质结的技术及其研究进展,首先简要介绍了异质结器件的历史发展过程,其次以典型的GaAlAs双异质结LED中的异质结结构为例,介绍了异质结的主要物理性质,最终以异质结新技术为出发点,展望异质结技术发展的新方向。     

CdS薄膜/p-Si异质结的制备及其光伏性能研究

采用喷雾热解法在p型单晶硅(Si)上制备了硫化镉(CdS)薄膜,分支结构的金属Au作为正电极、金属铟作为背电极构成CdS薄膜/Si异质结光电器件.采用X-射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)对样品的晶体微结构及表面形貌进行表征,并通过紫外可见光谱研究CdS薄膜的光学吸收性能.最后,通过数字源表Keithley2400和高精度数字电桥TH2828测试异质结器件在不同光照强度(10、20、30、75、100、150 mW?cm^-2)下的伏安特性、光电导率和交流阻抗.     

Bi2Se3/MoS2异质结的光学性质

对单层MoS₂与纳米级别厚度的Bi₂Se₃薄片进行组合构建超薄异质结,利用HR-Evolution显微共聚焦拉曼光谱系统,结合反射、拉曼和荧光光谱学测试技术,对Bi₂Se₃/MoS₂异质结中的激子发光、异质结中的界间相互作用和电荷转移等行为进行了深入而系统的研究.首先,利用干法转移技术将不同厚度的Bi₂Se₃薄片转移到CVD生长的单层MoS₂上构建Bi₂Se₃/MoS₂异质结.然后,利用反射光谱和拉曼光谱技术探测异质结的平整度和界面耦合质量,表明异质结的2种材料发生堆叠后具有良好的平整度,按照不同厚度对白光保留着良好的透光性;2种材料堆叠时没有引入附加应力,形成的异质结具有良好的界面耦合质量.最后,通过对异质结的荧光光谱研究发现下层母体材料MoS₂的A、B激子峰的发光效率大大减弱,同时它们的发光波长随着上层Bi₂Se₃薄片的厚度增加逐渐减小,半高宽随着上层Bi₂Se₃薄片的厚度增加逐渐变窄,这说明电子传递到Bi₂Se₃/MoS₂界面后发生退激发,使得MoS₂的发光发生明显猝灭,而且该结果可能还包括异质结的电子能带结构变化导致电荷发生重新分布的的更深层次原因.该研究对新型光电子器件的设计和应用具有一定的意义和指导作用.     

PTCDA/p-Si异质结势垒区特性理论的研究

有机半导体材料苝四甲酸二酐(PTCDA)是弱p型半导体材料,其载流子浓度为5×1015/cm3,禁带宽度为2.2eV,可与多种材料形成异质结.详细计算了PTCDA/p-Si异质结势垒形成的电势分布,电场分布和电流-电压(伏安)特性,计算结果与实验结果一致.     

电流加速方法评价SiGe HBT的热载流子效应

利用电流加速方法（FCSAM;E－B结反偏、C－B结正偏应力）对0.35um BiCMOS工艺SiGe HBT的热载流子效应可靠性进行了评价研究。研究结果表明,随应力时间的增加,SiGe HBT电流放大系数逐步退化,相比传统的电压加速退化方法（OCSAM：E－B结反偏）试验,FCSAM显著缩短了实验时间。     

Numerical model of planar heterojunction organic solar cells

We present a numerical study of the effects of the energy barrier between the lowest unoccupied molecular orbital of the acceptor layer and the cathode, the thicknesses of the donor layer and acceptor layer on the distributions of carrier density, the electric fields and the electric potentials of organic planar heterojunction solar cells. We obtained the quantitative dependencies of the distribution of carrier density, electric fields and the electric potentials on these quantities. The results provide a theoretical foundation for the experimental study of open-circuit organic planar heterojunction solar cells.     

Synthesis of Cu–TiO2/CuS p-n heterojunction via in situ sulfidation for highly efficient photocatalytic NO removal

Cu doped TiO₂/CuS (Cu–TiO₂/CuS) p-n heterojunction was synthesized via in situ sulfidation method for efficient photocatalytic removal of NO at ppb-level. The results show that optimized Cu–TiO₂/CuS heterojunction possessed a maximum efficiency of 85% for the removal of NO under visible light irradiation, which was approximately 8.5, 4.3 and 1.2 times that of CuS, TiO₂ and Cu–TiO₂, respectively. The improved photocatalytic performance is attributed to the enhancement of visible light absorption and charge carrier separation induced by the construction of p-n heterojunction. Meanwhile, the p-n heterojunction charge transfer mechanism of Cu–TiO₂/CuS was verified by systematic investigations. The appropriate band structures of the two components and the internal electric field formed at the interface of the heterojunction were two factors for this charge transfer mechanism. Furthermore, the role of active species in NO removal was explored, and the corresponding mechanism for NO removal of the heterojunction was proposed. This work provides a promising approach for the synthesis of heterojunction photocatalysts and facilitates the application of photocatalysts in sustainable and efficient pollutant removal.