半导体量子点电调制吸收谱一次微分性质的理论分析

分析在电场作用下半导体量子点的介电响应函数,在弱场近似下得到半导体量子点的电调制吸收谱的一次微分性质。由于量子点的量子约束效应,半导体中的电子能带不复存在,成为一系列离散的能级;通常体材料中的电场调制机制不存在了,在电场作用下,量子点中的量子能级会随电场而改变;激子吸收峰红移,因此电场直接影响到介电函数中的激子能级,使激子能级产生与电场强度有关而与时间无关的移动。这样半导体量子点电调制吸收谱成为一     

转换效率达20%的混合式太阳能电池

最近,日本三洋电机公司开发出一种转换效率高达20％的太阳能电池,打破了迄今保持的18.7％的最高记录,这是一种把性质不同的硅面接而成的混合式太阳电池,面接温度低于200℃,制法简单,成本低廉。 太阳能电池通常采用N型半导体和P型半导体制成,接受太阳光照射后,半导体出现电子(负电荷)和空穴(正电荷),在P型和N型的接面上,负电荷移向N型半导体,正电荷移向P型半导体。由于接面具单向性,故电子和空穴一旦强行通过接面就不能返回。于是,两种半导体中蓄有不同电荷,产生电压差。双双接以导线,电子从N型流向P型;空穴从P型流向N型,从而产生电流。太阳能电池常用的半导体是硅半导体。硅太阳能电池有单晶、多晶的晶态和非晶态之分。单晶系硅太阳能电池转换效率较高,比非晶系(8％～10％)高1倍左     

单层β12-硼烯双光子性质的理论研究

利用五带紧束缚理论计算了均匀模型、反演对称模型、反演非对称模型三种不同模型的单层β₁₂-硼烯的电子能带结构，利用光子-电子相互作用的二阶微扰理论计算了单层β₁₂-硼烯在可见光到近红外波段的双光子吸收谱，揭示了外加电场对X、K、M、Λ四个能带接触点附近电子能带和双光子吸收峰的调制作用.结果表明外加电场会带来简并能带的分裂，增强外加电场会使得双光子吸收峰发生蓝移且峰值被抑制；仅在反演非对称模型中M点附近施加正向电场且电场的能量在1.5～2.0 eV范围内时，因为双光子共振跃迁而出现吸收峰增强.     

将改变世界的7项新技术

塑料太阳能电池 在美国马萨诸塞州有个Konarka技术公司,这家公司已经开发出一种工艺,这种新工艺能够把二氧化钛及一种吸收光的染料涂覆在塑料薄膜的表面,染料分子吸收的光子激发二氧化钛的电子从而发电.     

半导体中光电流的涨落

本文目的是讨论半导体层内光电子扩散运动时的涨落,求出扩散时间和半导层厚度的关系,(1)半导体的光电导和光生电动势现象中,都有光量子被半导体吸收后而产生光电子的过程。每秒内产生的光电子对(电子和空穴)的数目与吸收的光量子数成比例。因为透过半导体层的光强度随透过厚度而减衰,故半导体中各层内产生的光电子数目不同,也就是说,光电子浓度     

一维光子晶体的吸收特性与电场分布

考虑一维光子晶体的吸收特性与电场分布,分析了吸收介质和激活介质缺陷对光子晶体吸收率的影响,并分别计算了有缺陷和无缺陷时的电场分布.     

基于半导体量子点的量子通信

光子源和纠缠光子对的制备是量子信息产生和传输过程的源头,是实现量子通信的重要前提条件.半导体量子点固体系统具有可集成性和可扩展性的优点,并且与现有的半导体光电子学技术密切相关,近年来在单光子源和纠缠光子对制备方面取得了重要的进展,是未来全固态量子通信的重要元器件.从量子通信的基本原理出发,阐述了制备单光子源和纠缠光子对的重要性,介绍如何解析推导出圆形常规半导体量子点中的电子结构,描述了圆形拓扑绝缘体量子点中边缘态具有双重简并的电子结构,能级间隔与量子点的具体形状无关,并且具有自旋轨道锁定的特性,总结了实验和理论上在利用这一独特的电子结构制备单光子源和纠缠光子对方面取得的重要进展.     

光的量子理论中的一个简要规则

在光的量子理论中,光子被原子中电子的吸收和发射是等价于电子与一个等效经典矢势的相互作用,这是一个简要规则。本文给出了这一规则的证明,并应用此规则计算了光的发射与吸收的跃迁几率。     

基于载流子双极输运的二极管电流模型

讨论在考虑过剩多子、双极漂移、双极扩散以及丹倍电场作用下p-n结载流子的输运问题.采用不同于传统肖克莱理论的方法,从过剩多子角度入手,以长基区p+-n结的n型准中性区为例,研究了其中的载流子输运.在考虑双极扩散和双极漂移过程后,指出因双极扩散而产生的丹倍电场在调节载流子输运中的重要作用,并用实验测量、理论分析和数值模拟方法对双极输运和丹倍电场与过剩多子之间的关系加以验证.指出在一个扩散长度内多子电子的漂移电流受到丹倍电场强有力的调节作用.提出了考虑丹倍电场后的漂移电流以及另外三种电流分量和总电流模型,其结果和数值模拟相符,这一模型有助于更加全面准确地理解半导体p-n结理论.     

电子体系量子跃迁的规律

原子物理学中定性的叙述:孤立的光子不能转变为一对电子,因为动量和能量守恒定律不能同时得到满足。因而产生电子偶必须在另一个粒子附近,那么入射光子照射真空中的自由电子能否吸收光子而产生跃迁呢?本文首先依据量子力学的微扰跃迁理论     

具有可调谐电子性能的AlAs/CdS异质结的第一性原理计算

本文采用基于密度泛函理论(Density Functional Theory, DFT)的第一性原理计算了AlAs/CdS异质结的几何结构、电子和光学性质.结果显示, AlAs/CdS异质结是具有0.688 eV直接带隙的Ⅱ型范德华(vdW)异质结,这有利于促进光生电子-空穴对的有效分离.当给异质结施加电场和应变时,异质结的带隙均可以调控为零,成功实现半导体到金属的转变,同时还伴随直接带隙-间接带隙的改变.更有趣的是,与两个单层相比, AlAs/CdS异质结的光吸收系数更高,吸收范围更加宽泛.上述特性表明AlAs/CdS异质结在光电探测器等光电子器件领域具有极大潜力.     

一维光子晶体的电场分布特性

推导出任意角度的入射光在一维光子晶体中传播的电场分布公式,分析一维光子晶体的电场分布特性.数值分析表明,入射光角度、光子晶体介质层排列方式、缺陷层和缺陷层折射率均对一维光子晶体电场分布特性产生不同的影响.     

异质结型有机太阳能电池材料的最新研究进展

作为一种低耗、高效的有机光伏器件,异质结型有机太阳能电池具有成本低、重量轻、柔韧性好等优点,已引起国内外的广泛关注.设计并合成性能优良、结构新颖的有机/聚合物电子给体和电子受体材料、提高光电转换率是太阳能电池研发的关键问题之一.本文简要介绍了异质结型有机太阳能电池的特点和工作原理,从聚对苯撑乙烯衍生物、苯并噻吩类以及苯并噻二唑类聚合物三个方面系统地综述了有机太阳能电池给体材料的研究进展.同时,依据有机太阳能电池受体材料的发展历程,较全面阐述了富勒烯衍生物、9,9-联亚芴基衍生物和苝二酰亚胺衍生物三类受体材料的结构特点及其在有机光伏器件中的应用与发展.最后,对异质结型有机太阳能电池发展趋势和应用前景做了展望.     

无机金属异质结半导体在肿瘤治疗中的应用研究

随着对半导体催化机制的不断研究,发现半导体材料在光/声刺激下会发生催化反应,从而产生活性氧。因此,近年来半导体材料被广泛研究用于肿瘤治疗。基于不同激发源,用半导体材料催化治疗主要分为光催化治疗和声催化治疗,其中异质结半导体材料与单纯的半导体材料相比,因其特殊的电子转移方式,在肿瘤催化治疗中表现出更好的疗效。通过分析异质结材料的催化机制,将近年来设计合成的多种无机金属异质结分为4类,同时详细讨论了不同异质结材料在光/声催化治疗领域的研究和发展。希望从异质结催化增强的机制出发,为用于高效肿瘤治疗无机金属异质结材料的设计提供新的思路。     

异质结光生电荷分离机制与光电性质研究

将不同质量分数还原氧化石墨烯(RGO)与Cu_4Bi_4S_9(CBS)纳米带复合,制备成不同比例复合体系(CBS-RGO).以ZnO纳米线为电子受主,CBS或CBS-RGO为电子施主,详细研究了ZnO/CBS、ZnO/CBS-RGO两类异质结构及对应体相异质结太阳能电池的光电性质.随着RGO含量逐步增加,CBS-RGO对应稳态光伏性质逐渐增强,当RGO达到1.6%时,CBS-RGO具有最佳光伏响应强度,随后其光伏性质逐渐减弱.此外,ZnO/CBS-RGO呈现出了优于ZnO/CBS的光伏响应特性.在相同正外电场作用下,ZnO/CBS-RGO同样具有明显优于ZnO/CBS的光电性质;逐步提高外电场,ZnO/CBS-RGO光伏响应增加更为显著.基于1.6%RGO,ZnO/CBS、ZnO/CBS-RGO两类体相异质结太阳能电池最高光电转换效率分别为1.5%和3.6%.从异质结厚度、能级匹配、CBS与RGO接触界面、RGO导电网络及其优越的电子传输特性几个方面,分析了体相异质结构中光生电荷分离的机制以及多通道协同传输对光电性质的作用.     

瑞士研制高效率太阳能电池

据英《新科学家》１９９８年１０月１０日报道：洛桑瑞士联邦技术研究所的米歇尔·格拉兹尔和他的同伴最近研制了一种以二氧化钛为基础的太阳能电池，能将光转变成电的能量转换效率提高到３３％，是现在的光伏电池的转换效率的两倍。因此，它的成本将可下降到只有现在的太阳能电池的几分之一。新的电池是在一层薄薄的二氧化钛上涂一层光敏层，当光敏层受光子的碰撞时，其中的电子被撞出而成为自由电子，然后被二氧化钛收集产生电流。早先，二氧化钛电池的发展因需要液态的电解质将电子从一种材料运送到另一种材料而受到限制。为了解决这一问…     

科技热词扫描

LED： LED,即Light Emitting Diode（发光二极管）的简写,是一种固态的半导体晶片。它由两部分组成,一端是P型半导体,在它里面空穴占主导地位;另一端是N型半导体,在这里面主要是电子。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,并与P区的空穴复合,随后以光子的形式发出能量。这就是LED发光的原理。LED可用来显示文字、图形、图像、动画、行情、     

寿命达几百年的太阳能电池

 据英《新科学家》1999年8月28日报道：以色列特拉维夫韦茨曼科学研究所的化学家戴维·卡亨最近发明了一种新型的价格便宜效率高寿命长的太阳能电池, 它比硅太阳能电池更有效地吸收阳光, 用很薄的一层膜就能发电, 且稳定性极为惊人, 即使在强烈的阳光下曝晒也能“安然无恙”.这种太阳能电池是用一种铜铟镓二硒化物络合物半导体制造的。这种半导体材料极为稳定的奥秘已经揭开, 原来它具有自我修复能力。在传统的硅半导体太阳能电池材料中, 某些化学键比较容易破坏, 而铜铟镓二硒化物半导体中, 游离的铜原子容易通过晶体迁移, 扩散到晶体中的破坏点, 修复被破坏的化学键。     

电子在水中产生Cherenkov辐射的Geant4模拟

用Geant4模拟能量分别为0.5,1.0,1.5,2.0,2.5 MeV入射电子在水中的Cherenkov辐射角和辐射光谱,分析电子产生Cherenkov辐射光子数与初级电子和次级电子的关系,并模拟Cherenkov辐射光在水中传输不同距离的吸收情况.结果表明:电子在水中产生的Cherenkov辐射角随入射电子能量的增加而增大;在Cherenkov辐射光传播过程中,水介质对紫外波段辐射光的吸收较大.     

用EGSnrc程序包对单能电子实验过程影响因素的研究

本文运用蒙特卡罗程序EGSinpRZ和EGSnrcMP模拟了不同能量的单能电子入射过程中与AL吸收物质的作用,得到了该过程产生并且进入了灵敏区的轫致辐射光子和散射电子平均能量以及他们在相应情况下的百分比,结合两种测量方法(全峰面积法TPA和半峰面积法SPA)讨论了轫致辐射和散射对测量结果的影响;研究了实验所用放射源与其包装材料产生的轫致辐射光子对测量的影响;同时用EGSnrcMP程序模拟了吸收过程,画出了吸收曲线,并与实验吸收曲线相比较,讨论了环境本底对计数的影响.