SrTiO3/ TiO2复合纳米薄膜的缺陷态

采用电化学方法,研究 SrTiO3/ TiO2复合纳米结构电极和 TiO2电极的缺陷态性质。结果表明：SrTiO3/ TiO2复合电极和 TiO2电极捕获的电子总量分别为 0. 84 ×1017cm 2和 1. 21 ×1017cm 2;两电极相比,SrTiO3/ TiO2复合电极的缺陷态密度较小,可减少光生电子和空穴的复合,增大光生载流子的浓度,增强复合材料的光活性。     

CH3NH3PbI3薄膜的光致发光增强效应

采用光谱测量技术分析了CH₃NH₃PbI₃薄膜的光致发光增强效应及其对载流子复合动力学的影响.实验结果表明,增加光浴功率密度有助于提高薄膜的光致发光增强速率,O₂环境有利于薄膜的光致发光增强.CH₃NH₃PbI₃薄膜光浴处理引入的光致发光增强效应源于薄膜内缺陷态浓度降低.同时利用微波吸收介电谱技术,表征了CH₃NH₃PbI₃薄膜光浴前后,自由载流子和浅能级束缚载流子的复合动力学.发现光浴后,薄膜的自由载流子和浅能级束缚载流子浓度明显提高.     

GaN基p-i-n型紫外探测器光生载流子屏蔽效应模型

通过求解光生载流子连续性方程,得出GaN基p-i-n型紫外探测器耗尽层中的光生载流子密度分布.根据泊松方程计算了光生载流子屏蔽电场,并通过数值计算方法将光生载流子屏蔽电场引入器件模型,建立了光生载流子屏蔽效应模型.在此基础上,讨论了光生载流子屏蔽效应对p-i-n型探测器耗尽区光生载流子密度分布的影响,并分析了外加偏压、入射光功率以及载流子寿命对光生载流子屏蔽效应模型的影响.结果表明光生载流子屏蔽效应对器件性能的影响是非单调的,且通过调节外置偏压可以得到最大载流子漂移速度和最小器件响应时间.     

卟啉及金属卟啉的瞬态表面光伏特性

通过对比研究卟啉单体、 二聚体及金属卟啉单体的瞬 态光电压性质, 发现其光生电子-空穴对完全分离的时间： 单体小于二聚体, 卟啉配体小于金属卟啉. 卟啉配体电荷载流子缓慢衰减, 而金属卟啉在短时间内, 电子在接近半导体表面空间电荷区域里实现了载流子的快速分离. Cu卟啉的光生电荷载流子瞬态光电压信号与卟啉配体有相似之处, 且与其他金属卟啉也有相似之处. 在金属离子Co²⁺,Ni²⁺,Cu²⁺,Zn²⁺的影响下, 电子-空穴对开始分离的时间大约在2×10^-7 s, 负信号是由接近半导体表面空间电荷区域内快速载流子分离所致, 金属卟啉中心离子d电子数不同, 光生电荷载流子快速分离时间也略有不同.     

纳米β-SiC薄膜过剩载流子衰减特性分析

利用微波吸收技术对Si衬底上微晶及纳米β-SiC薄膜的过剩载流子瞬态行为进行了分析.所用样品采用PECVD技术制备,微波吸收测量采用脉宽35 ps,波长355 nm脉冲激光.所测得的载流子浓度衰减分为快、慢2个过程,微波吸收瞬态特性满足双指数衰减规律.该结果表明,样品光生载流子衰减过程主要决定于2种陷阱作用,其中快过程与SiC薄膜中浅能级陷阱的载流子弛豫效应相关,而慢过程则是深能级陷阱的载流子弛豫行为占优势的结果.纳米碳化硅晶粒界面较高的缺陷态密度导致载流子俘获几率增加,非辐射复合几率减小,纳米β-SiC薄膜表现较长的载流子衰减时间.     

基于Ag_2WO_4光催化材料的第一性原理计算

通过第一性原理密度泛函理论计算Ag_2WO_4光催化剂的能带结构、态密度和光生载流子的有效质量.结果表明,Ag_2WO_4为带隙1.84eV的直接带隙半导体,对光吸收过程很有利;Ag_2WO_4的光生载流子具有较小的有效质量,且光生电子与空穴的有效质量具有较大的差异性,极大地促进了光生电子和空穴的有效分离、转移,使Ag_2WO_4具有较高的光催化活性.     

用扩散火焰燃烧合成Fe3+掺杂TiO2纳米晶的结构及紫外光催化性能

采用气相火焰燃烧合成Fe3+掺杂TiO2纳米晶,利用XRD、XPSI、CP-AES和EPR等手段分析了物相结构,考察了Fe3+掺杂TiO2纳米晶在紫外光辐照下降解罗丹明B活性,探讨了紫外光催化机理。结果表明:Fe3+掺杂显著提高了TiO2纳米晶的光催化活性,Fe3+最佳掺杂摩尔分数为0.05%。Fe3+作为光生电子和空穴的双重浅势捕获陷阱,有效地分离了光生载流子,提高了光催化活性。但在TiO2体相中过多Fe3+富集将增加因多次捕获而造成的载流子复合,降低光催化活性。     

半导体光放大器对超短光脉冲放大过程中载流子寿命的变化

修正了人们在研究半导体光放大器对光脉冲的放大这一动态过程中把载流子寿命取为常数这一处理方法。通过考虑放大器中载流子的复合机制，提出了一个可研究载流子寿命变化的模型。数值计算的结果表明，在半导体光放大器对超短光脉冲进行放大这一动态吕，载流子寿命变化明显，且与输入脉冲的形状有关。     

表面缺陷对CdS(100)面能带排列影响的理论研究

采用基于第一性原理的方法，研究了表面空位缺陷（Cd、S空位）对CdS(100)面能带排列的影响．对空位缺陷体系的几何结构进行优化，发现Cd、S空位的引入分别会产生负电荷中心和正电荷中心，从而引起缺陷周围原子的结构发生弛豫．一定程度的晶格结构扭曲将有利于光生载流子在表面的定域，从而促进光生电荷的分离．另外，能带位置计算结果表明，Cd空位的存在会引起CdS(100)面的价带顶位置下移，导带底位置上移，从而禁带宽度变宽．但是，S空位的引入会导致能带位置呈现出相反的变化趋势，从而禁带宽度变窄．因此，形成S空位缺陷不仅可以提高光生载流子的分离，而且可以有效拓宽CdS对可见光的吸收范围，从而改善其光催化活性．     

Cu3P修饰改性CdS光催化析氢性能研究

助催化剂的负载是提高催化剂光生电子-空穴对分离效率的有效策略之一。通过水热法成功得到了CdS纳米棒,基于形貌调控策略将不同质量的Cu₃P纳米颗粒通过溶剂热法与CdS纳米棒成功复合。两种材料复合之后大大降低了Cu₃P的团聚程度。一系列实验表明,Cu₃P颗粒的引入显著提高了CdS的光捕获能力,这为激发CdS产生更多的光生载流子提供了条件。基于实验结果提出了可能的光催化裂解水析氢的机理,Cu₃P的有效负载为CdS提供了表面反应活性中心,进一步抑制了CdS光生载流子的复合,加快了光催化析氢反应,快速地将生成的氢气释放。该工作为改善CdS光催化析氢活性提供了合理的手段和策略。     

电热效应机理分析

分析了电热产生的机理,认为,绝缘体材料中的电热是由于外电场作用使价电子能态升高,改变了构成材料的价电子空间位置,使得晶格势场分布发生了变化,价电子系统处于高能状态.价电子系统由高能状态向低能状态转变的过程,对应于导体由热学非平衡态向平衡态——热学最可几状态转变,此时以热的形式放出多余能量,即表现为电热.导体载流时,载流子在作宏观定向运动,当其靠近原子实时,由于在晶格势场中的能态降低,故以热的形式放出多余能量,这就是通常所说的电流热效应.其实,电热与载流子宏观定向运动无关,例如,处于超导载流态的超导体内,虽然有载流子的宏观定向运动,但没有电热产生.电热产生是与价电子能态变化紧密相关的.     

Recent Advances in High Efficiency Solar Cells

1 Results The conversion efficiency of sunlight to electricity is limited around 25%,when we use single junction solar cells. In the single junction cells,the major energy losses arise from the spectrum mismatching. When the photons excite carriers with energy well in excess of the bandgap,these excess energies were converted to heat by the rapid thermalization. On the other hand,the light with lower energy than that of the bandgap cannot be absorbed by the semiconductor,resulting in the losses. One way...     

a-Si∶H/a-SiN_x∶H超晶格薄膜的光声谱

我们应用光声技术,研究a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜中载流子的非辐射复合和量子尺寸效应,发现载流子的非辐射复合与超晶格薄膜中的缺阱有关;超晶格薄膜的光学能隙随着势阱宽度减小而增大。     

a—Si：H/a—SiN_x：H超晶格薄膜的光声谱

我们应用光声技术,研究 a-Si:H/a-SiN_x:H 超晶格薄膜中载流子的非辐射复合和量子尺寸效应,发现载流子的非辐射复合与超晶格薄膜中的缺阱有关;超晶格薄膜的光学能隙随着势阱宽度减小而增大.     

镁铝尖晶石本征色心的计算机模拟

利用计算机模拟技术和经验参数化方法,通过对镁铝尖晶石(MgAl2O4)晶体结构、晶格形成能及本征缺陷形成能的计算,论证了镁空位VMg^2-、氧空位Vo^2 和少量的AlMg^ 是MgAl2O4中的本征点缺陷．并指出其会以[VMg^2--Vo^2 ]空位对和[VMg^2--2lMg^ ]的形式实现电荷补偿．     

类锂等电子系列离子2s电子能量解析值与量子数亏损规律的研究

根ＭｏｒｓｅＰＭ等人提出的解析波函数，设计了一个优化了的Ｆｏｒｔｒａｎ计算机程序，得到了类锂等电子系列离子２ｓ电子的能量解析值及其量子数亏损，所得２ｓ的能量解析值及其量子数亏损，所得２ｓ电子能量值和量子数亏损与实验值符合较好，此外对量子数亏损的规律性作了深入细致的讨论．该文提供的类理等电子系列离子高离化态２ｓ电子的能量值可供从事天体物理和实验室等离子体研究的光谱学工作者参考和进行检验．     

GaAs/AlxGa1-xAs对称耦合双量子阱中激子结合能的压力效应

考虑三元混晶效应,采用变分法讨论GaAs/AlxGa1-xAs对称耦合双量子阱中激子结合能的压力效应,并计算激子结合能随阱宽和中间垒宽的变化关系以及Al组分的影响.结果表明,激子结合能随阱宽的增加先增加至极大,随后减小;随垒宽则先减小到极小,随后增加.结合能随压力则近线性增加,且当阱宽较宽时,Al组分对结合能的影响不明显.     

钼酸铅晶体势参数的拟合及本征缺陷的模拟计算

在已有PbWO4晶体势参数的基础上,根据势参数的可转移性,用GULP软件拟合出Pb-MoO4(PMO)晶体的势参数.利用这些参数计算了PMO的晶格生成能、本征缺陷生成能和缺陷簇的结合能.计算结果表明,V2O -VP2b-空位对和F心是PMO晶体中的本征缺陷,并以[V2O -VP2b-]空位对和[V2O 2e]的形式实现电荷补偿.     

NiAl晶体中点缺陷浓度的模拟计算

利用嵌入原子法（ＥＡＭ）势函数,采用分子静态弛豫方法得到了ＮｉＡｌ合金中Ａｌ空位、Ｎｉ空位、Ａｌ反位置缺陷和Ｎｉ反位置缺陷的形成能．通过平衡方程的建立及求解得到了各种点缺陷浓度随温度与组分的变化规律．研究结果表明,在ＮｉＡｌ合金中,当偏离化学计量比时,均存在“组分缺陷”．“组分缺陷”浓度基本不随温度变化,约在１０－２～１０－１数量级,而由原子热振动引入的“热缺陷”浓度随温度变化明显．ＮｉＡｌ合金的屈服强度和扩散系数随化学成分的变化,主要与不同化学成分合金的“组分缺陷”种类及浓度有关．