n-GaSb/p-GaAs异质结二极管发光特性的数值分析

利用非平衡载流子的连续性方程,结合GaAs/GaSb异质结器件的特点,运用了大注入情况下的边界条件,对载流子的复合过程进行了数值分析,数值结果与所报道的实验结果符合。     

异质结光晶体管(HPT)的设计

随着数字技术的发展,光探测、光存储、光信息的检测和处理都要求有较高性能的探测器。异质结光晶体管(HPT)作为一种光电探测器件,拥有较多优点。在对比当前应用的各种光敏二极管和传统的光晶体管的基础上,提出了异质结光晶体管的设计思路及具体实现方法。     

硅赝异质结双极晶体管的电学参数性能分析

具有重掺杂基区和中等掺杂发射区的硅赝异质结双极晶体管，其能带结构类似于真实异质结双极晶体管的能带结构。本文研究了硅赝质结双极晶体管的电流增益，截止频率和基区电阻等电学参数性能及其与温度的关系。并指出了硅赝异质结双极晶体管在低温下应用的潜力。     

理论计算在GaN范德华异质结的光催化的研究进展

近年来,后石墨烯时代许多新型二维材料表现出优异的物理化学性能,同时以二维半导体材料为基础构建的二维范德华异质结复合材料为改善光催化剂性能开辟了新的研究方向。二维范德华异质结光催化剂可以增强对可见光的吸收和降低电子和空穴的复合,极大提升光催化性能。氮化镓（gallium nitride,GaN）材料具有禁带宽度大、电子漂移速度快、抗腐蚀性强和耐高温等优点,这为其作为半导体光催化剂提供了可能。介绍了光催化剂材料筛选和二维GaN基范德华异质结研究进展等,通过第一性原理密度泛函理论对二维GaN基异质结体系的光催化性质进行研究分析。     

MoS2@ZnO异质结纳米材料的制备及光催化性能

本论文通过超声法制备了形貌均一的MoS2@ZnO异质结光催化材料. 采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光致发光光谱（PL）、光电流密度测试等方法对样品的形貌和结构进行表征. 扫描电镜结果表明,MoS2@ZnO异质结复合材料是由直径约50～100 nm的ZnO纳米球包裹MoS2纳米片组成的. 光致发光光谱（PL）、光电流密度测试结果表明,MoS2(1.0%)@ZnO异质结能更有效地分离光生电子和空穴对,使得它们的复合机率降低,提高其光催化效率. 以初始质量浓度为15 mg/L的亚甲基蓝(MB)为模拟废水,研究纯ZnO纳米球和MoS2纳米片质量分数为0.5%、1.0%和2.0%的MoS2@ZnO异质结复合材料在250 W Xe灯下的光催化活性,研究结果表明 MoS2(1.0%)@ZnO 异质结材料对亚甲基蓝的光催化降解效率相比纯ZnO纳米球提高了15.2%. 并且经3次循环实验后,MoS2(1.0%)@ZnO异质结材料的光催化性基本不受影响,说明了MoS2(1.0%)@ZnO 异质结光催化材料的稳定性.     

具有高增益特性的InGaAsP/InP异质结光晶体管

用液相外延方法制造了InGaAsP/InP异质结光晶体管,在1.3μm光增益高于200,在1.0μm光增益在1000倍以上,并在0.7μm～15μm范围内测量了谱响应。     

外延Pb-Zr-Ti-O/Y-Ba-Cu-O异质结的制备研究

应用磁控溅射法在SrTiO3(STO)单晶基片上原位制备了Pb(Zr,Ti)O3/YBaCu3O7(PZT/YB-CO)异质结,X射线衍射、透射电镜和选区电子衍射结果表明PZT/YBCO为外延生长,磁化率的测量结果表明YBCO的超导转变温度接近90 K,外延铁电体/超导体异质结的制备为进一步研究铁电性、超导性以及铁电体/超导体复合器件奠定了基础.     

CdS QDs/Bi2MoO6异质结光催化剂的制备及光催化性能研究

采用水相合成技术制备出CdS量子点(QDs),并将其与Bi_2MoO_6复合制备出高活性的CdS QDs/Bi_2MoO_6异质结光催化剂.通过XRD、XPS、UV-Vis DRS、TEM、PL等手段对所得样品的晶体结构、形貌及光电性能进行表征.在300 W氙灯照射下,以Na_2S和Na_2SO_3为牺牲剂,评价了不同条件下所得样品的光解水制氢性能.结果表明,Bi_2MoO_6的引入能显著提高CdS QDs的产氢效率.当Bi_2MoO_6的质量分数为7%时所得CdS QDs/Bi_2MoO_6复合光催化剂的性能最佳,6 h内的产氢效率为727μmol·h~(-1)·g~(-1),比纯CdS QDs的产氢效率提升了3.36倍.CdS QDs和Bi_2MoO_6形成的异质结结构不仅提高了光吸收效率,还明显促进了光生电子和空穴的有效分离,进而提高了CdS QDs/Bi_2MoO_6异质结光催化剂的产氢性能.     

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Keithley24...     

石墨烯场效应晶体管的光响应特性研究

采用电子束曝光和剥离工艺制备石墨烯场效应晶体管, 并研究其光电响应特性。结果表明, 当激光光斑(波长为633 nm)照射在金属电极边缘的石墨烯沟道时, 可测得明显的光电流。背栅电压能够有效调制光电响应, 可以改变光电流的大小和方向。在背栅调控下, 光电流出现饱和现象, 石墨烯晶体管的光响应度最大达到46.5 μA /W,可用于构建基于石墨烯的新型光探测器。     

BiPO_4负载聚吡咯的纳米异质结制备及其光催化性能研究

通过水热法及自由基聚合反应制备了负载有聚吡咯的BiPO_4纳米异质结粉体材料,并通过紫外及可见光降解甲基蓝研究了其光催化性能.利用扫描电子显微镜(SEM)、热失重实验(TGA)、红外光谱(IR)、紫外可见(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)等手段对产物的微观形貌、晶体结构与化学性质进行表征.制备的样品在进行0.5h的预吸附后,通过使用负载不同质量聚吡咯的复合材料分别在紫外及可见光照射下进行3h及6h的光催化降解实验,发现甲基蓝的最高去除率分别为78.2%和79.3%.     

石墨相氮化碳基核壳异质结光催化材料的构筑及性能

光催化技术是解决能源危机和环境污染的有效途径,石墨相氮化碳(g-C₃N₄)被认为是一种有前途的光催化材料,但高载流子复合率严重限制了其光催化活性,通过构建核壳结构形成紧密且大面积接触的异质结,可有效促进光生载流子的分离效率。基于此,研究核壳结构的g-C₃N₄基异质结成为热点,通过介绍核壳结构的主要功能及核壳结构材料的应用,阐述g-C₃N₄基核壳异质结光催化剂的性能和优势,重点讨论g-C₃N₄基核壳异质结的构筑策略,包括水/溶剂热法、超声辅助自组装法、热处理法,并归纳总结合成过程中g-C₃N₄的生长机制,分析g-C₃N₄基核壳异质结光催化材料面临的挑战及未来发展方向,旨在为新型高效g-C₃N₄基核壳异质结光催化材料的设计与开发提供有益参考。     

ZnO/Cu2O异质结的制备及其光电性能研究

通过两步法制备了由ZnO纳米棒阵列和Cu2O薄膜组成的异质结。首先利用低温湿化学法在掺氟的SnO2导电玻璃(比较FTO)上生长ZnO纳米棒阵列,然后在ZnO纳米棒阵列上通过水热法继续生长Cu2O薄膜,形成ZnO/Cu2O异质结。通过扫描电子显微镜和X射线衍射仪的表征结果得知,ZnO纳米棒阵列具有很好的c轴取向性,其长度为1μm;而Cu2O薄膜的厚度为1.5μm,其(111)面优先沿ZnO的(002)面外延生长。与ZnO纳米棒阵列相比,ZnO/Cu2O异质结在可见光范围内吸收强度明显增强。在模拟太阳光照射下(AM 1.5,100mW/cm2),由ZnO/Cu2O异质结构成的太阳能电池器件的开路电压为0.36V,短路电流密度为7.8mA/cm2,对应的填充因子为31%,光电转换效率为0.86%。     

CoSi_2/Si异质结的形成及其电子结构的研究

利用离子束镀膜技术,在非超高真空(1.33×10~(-3)Pa)下,采用离子束清洗衬底表面和对衬底加热的辅助方法,在单晶Si衬底上淀积Co薄层,再在Co层上淀积Si保护层,然后在570—680℃下进行真空(6.67×10~(-3)Pa)退火,能形成有害杂质(O、C等)含量少且界面区域过渡陡峭的CoSi_2/Si异质结。本文利用俄歇电子能谱(AES),X射线光电子谱(XPS)和紫外光电子谱(UPS)对样品的组分、化学相和电子结构进行了分析。     

黄铜矿异质结的掺杂

在传统黄铜矿结构太阳能电池的物理模型的基础上,加入新的模型计算非辐射复合对电池性能的影响.分别模拟计算高迁移率和低迁移率下,不同掺杂浓度对复合和电流密度的影响.研究表明在高迁移率下掺杂浓度与复合成正比,与电流密度成反比;在低迁移率下,掺杂浓度对复合无影响,与电流密度成正比.     

多功能复合微球及中空微球的制备与性能

摘要：采用磺化聚苯乙烯（Ps）微球为模板制备出了以Fe304-PANi（聚苯胺）为壳,PS为核的具有核壳结构多功能Fe304．PANi／PS复合微球．采用溶剂抽提溶解去除Ps核得到Fe304．PANi具有导电导磁双功能中空微球．中空微球空腔尺寸大小一致,约为190nm,壳层厚度约30nm．通过控制Ps模板磺化时间来同步控制微球空腔大小和微球壳层厚度．Fe304-PANi／PS复合微球及中空微球具有良好的导电性和超顺磁性．所制备的中空Fe304微球及中空Fe304-PANi微球对模拟污水浊度去除率分别达到84．2％及86．9％．     

异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料的制备及性能研究

针对可见光催化材料大部分半导体光量子效率较低、光催化活性较差的问题,制备了一种新的异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料,并对其性能进行测试。通过制备钒酸铋-氧化铋复合光催化材料,分析制备材料表征分析方法,对可见光催化材料进行XDR分析、SEM分析、紫外-可见漫反射吸收光谱分析和荧光光谱分析,对制备材料降解性能和稳定性进行检测。结果表明XDR分析中,随着钒酸铋成分的逐渐升高,氧化铋衍射峰慢慢降低,钒酸铋衍射峰慢慢增强,图谱中没有出现其余衍射峰,钒酸铋和氧化铋间未出现显著的化学反应; SEM分析中,制备样本颗粒形貌与微观结构存在显著差异,晶粒形貌更加规则;紫外-可见漫反射吸收光谱分析中,异质结构钒酸铋/氧化铋可见光催化材料样本对可见光的吸收效果最优;荧光光谱分析中,随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,荧光信号逐渐变弱;随着添加钒酸铋质量分数的逐渐增加,降解率逐渐升高,但添加质量分数是12%与20%钒酸铋的制备样本光催化活性相差不大;重复使用制备样本后其光催化性能基本没有发生改变,对光照反应后制备样本及纯钒酸铋样本进行XRD分析,发现无新衍射峰值出现。可见此时制备样本降解性能较强,稳定性较高。     

金刚石薄膜/立方氮化硼异质结的制备

利用高温高压合成的立方氮化硼单晶材料,采用恒浓度高温扩散方法制备n型立方氮化硼半导体材料。通过化学气相沉积方法在n型立方氮化硼上外延生长p型金刚石薄膜。在此基础上,通过欧姆接触电极的制作,制备出金刚石薄膜／立方氮化硼异质pn结,并给出pn结的伏安特性曲线。     

WO_3-Fe_2O_3异质结的制备及光催化活性

利用新型燃烧法和水热法分别制得α-Fe2O3及六方晶系无水WO3,再用溶剂分散法制得WO3-Fe2O3异质结.采用XRD,TEM,BET比表面积、紫外-可见漫反射谱 (DRS) 等技术对WO3-Fe2O3进行了表征,并以罗丹明B的光催化降解为探针反应, 评价了其光催化活性.结果表明,复合氧化物WO3-Fe2O3的粒子形态均为棒状,粒径约为80 nm,比表面积为46.91 m2/g;在可见光区有强吸收, 带隙估算为2.4 eV;对多种染料具有光催化降解活性,其中0.1 g WO3-Fe2O3(ω(Fe2O3 )=5%)在可见光作用下,100 mL 10 mg/L的罗丹明B降解率可达到97.73%, 表现出明显的可见光降解活性.通过计算半导体能带位置,讨论了光催化反应活性提高的机理.