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MOCVD生长的外延层掺杂氧化镓场效应晶体管 被引量：1
1
作者 郁鑫鑫 沈睿 +11 位作者 于含 张钊 赛青林 陈端阳 杨珍妮 谯兵 周立坤 李忠辉 董鑫 张洪良 齐红基 陈堂胜 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第2期312-318,共7页
本文基于Ga_(2)O_(3)MOCVD外延材料,开展了Ga_(2)O_(3)场效应晶体管的研制和性能研究。为了降低器件的导通电阻,优化了外延层设计,将掺杂浓度提高至1×10^(18) cm^(-3)以上。通过长沟道器件提取的外延层的电子浓度和场效应迁移率分... 本文基于Ga_(2)O_(3)MOCVD外延材料,开展了Ga_(2)O_(3)场效应晶体管的研制和性能研究。为了降低器件的导通电阻,优化了外延层设计,将掺杂浓度提高至1×10^(18) cm^(-3)以上。通过长沟道器件提取的外延层的电子浓度和场效应迁移率分别为2×10^(18) cm^(-3)和55 cm^(2)/(V·s),相应的沟道方阻为10.3 kΩ/sq。研制的栅漏间距2和16μm的Ga_(2)O_(3)MOSFET器件的比导通电阻分别为2.3和40.0 mΩ·cm^(2),对应的击穿电压分别达到458和2324 V。为了进一步提升器件的击穿电压,采用p型NiO制备栅电极,研制的Ga_(2)O_(3)JFET器件导通电阻显著增大,但击穿电压分别提升至755和3000 V以上。计算了不同栅漏间距器件的功率优值(P-FOM),发现其随栅漏间距的增加先增大后减小,其中栅漏间距为8μm的Ga_(2)O_(3)MOSFET器件获得了最高的P-FOM,达到了192 MW/cm^(2),表明MOCVD外延技术在Ga_(2)O_(3)功率器件上具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 氧化镓 MOCVD外延 掺杂 比导通电阻 击穿电压 功率优值
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一种新型阶梯栅多沟道SiC MOSFET结构
2
作者 谭会生 刘帅 戴小平 《半导体技术》 北大核心 2025年第11期1114-1121,1127,共9页
为了提升SiC MOSFET的综合性能,提出了一种新型阶梯栅多沟道SiC MOSFET结构,并进行了工艺仿真和器件特性仿真。新结构的阶梯栅极既能通过多导通沟道机制和扩宽p阱间距来减小比导通电阻,又能通过上、下方的p阱来缓解器件正向阻断时在栅... 为了提升SiC MOSFET的综合性能,提出了一种新型阶梯栅多沟道SiC MOSFET结构,并进行了工艺仿真和器件特性仿真。新结构的阶梯栅极既能通过多导通沟道机制和扩宽p阱间距来减小比导通电阻,又能通过上、下方的p阱来缓解器件正向阻断时在栅氧拐角聚集的高电场;同时其分离栅结构和栅极下方的p阱能有效减小栅漏电容,削弱密勒效应,进而减小器件的开关延迟和损耗。仿真结果表明,相比平面栅SiC MOSFET和双沟槽SiC MOSFET,新型器件的巴利加优值(BFOM)分别提升了9.89%和19.60%,栅氧电场强度分别降低了37.69%和38.79%,栅漏电容分别降低了44.6%和66%,栅漏电荷分别降低了28.8%和66.7%,栅极电荷分别降低了7.7%和29.4%,其具有较好的综合性能。 展开更多
关键词 SiC MOSFET 阶梯栅极 巴利加优值(Bfom) 静态特性 动态特性
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新型单层双面材料X TeSe(X=Zr/Hf)的热电输运特性
3
作者 刘远超 关斌 +2 位作者 李梓硕 李耑 钟建斌 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第4期22-32,共11页
结合密度泛函理论(DFT)和玻尔兹曼输运方程(BTE),利用第一性原理研究了新型单层双面材料ZrTeSe和HfTeSe的热电输运特性.结果表明:单层ZrTeSe和HfTeSe在300 K时的晶格热导率分别为0.004、1.71 W/(m·K),且随温度的升高而降低;从各声... 结合密度泛函理论(DFT)和玻尔兹曼输运方程(BTE),利用第一性原理研究了新型单层双面材料ZrTeSe和HfTeSe的热电输运特性.结果表明:单层ZrTeSe和HfTeSe在300 K时的晶格热导率分别为0.004、1.71 W/(m·K),且随温度的升高而降低;从各声子支对总热导率的贡献来看,纵向声学支LA对热导率起主要作用;声-光学支之间强的散射作用导致其具有较低的晶格热导率.单层ZrTeSe和HfTeSe在2种载流子(p-type和n-type)掺杂下的ZT值都出现了峰值(300 K时最大),在p型掺杂下二者的最高ZT值分别为1.82及1.22,在n型掺杂下二者的最高ZT值分别为0.82和0.90. 展开更多
关键词 单层双面材料 第一性原理 热输运特性 热电优值
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用于N77频段的高优值S_(0)兰姆波声表面波谐振器仿真与制备
4
作者 蔡乔 帅垚 +3 位作者 彭斌 吴传贵 潘忻强 张万里 《压电与声光》 北大核心 2025年第2期209-214,共6页
N77频段对声表面波滤波器提出了大带宽、低损耗等要求,但使用低声速声学模态以及单层功能层衬底结构的谐振器无法同时实现高频、宽带的目标,因此提出了基于X-37°Y铌酸锂薄膜与SiO_(2)/Ta_(2)O_(5)布喇格反射层设计,并制备了固态装... N77频段对声表面波滤波器提出了大带宽、低损耗等要求,但使用低声速声学模态以及单层功能层衬底结构的谐振器无法同时实现高频、宽带的目标,因此提出了基于X-37°Y铌酸锂薄膜与SiO_(2)/Ta_(2)O_(5)布喇格反射层设计,并制备了固态装配型的声表面波谐振器。首先确定谐振器的工作模态为高相速度S_(0)兰姆波,通过仿真各层薄膜厚度对器件性能的影响,确定了谐振器中各层薄膜材料的厚度;然后基于该器件结构参数,针对N77频段制备了一组电极周期为1.40~1.86μm的谐振器并对其性能进行测试。结果表明,实测结果与仿真基本一致,实测谐振器具有大机电耦合系数(k^(2)>22%)和高品质因子(Q_(max)>900)的特性,且优值因子超过200,性能优于采用同种声学模式的其他谐振器,有望应用于N77等5G频段的滤波器。 展开更多
关键词 S_(0)兰姆波 声表面波谐振器 布喇格反射层 N77频段 高优值因子
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两步烧结法对钛酸锶钡陶瓷调谐及击穿性能的影响
5
作者 冉东升 刘文凤 +2 位作者 赵毅 梁岩 李盛涛 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第10期180-188,共9页
为了满足新一代电子调谐器件对高介电调谐性能、优温度稳定性与强击穿性能的迫切需求,用钛酸锶钡(BST)作为基体,复合掺杂La、Mn,制备(Ba_(0.675)Sr_(0.325))_(1-x)La_(x)Ti_(1-x)Mn_(x)O_(3),其中La、Mn摩尔比分别为0.25%、0.5%、0.75%... 为了满足新一代电子调谐器件对高介电调谐性能、优温度稳定性与强击穿性能的迫切需求,用钛酸锶钡(BST)作为基体,复合掺杂La、Mn,制备(Ba_(0.675)Sr_(0.325))_(1-x)La_(x)Ti_(1-x)Mn_(x)O_(3),其中La、Mn摩尔比分别为0.25%、0.5%、0.75%和1.0%,实现兼具高介电可调度与低介电损耗。采用两步烧结法,通过优化烧结参数获得了粒径分布更均匀、微观结构更细密的陶瓷试样。实验结果表明:相较于传统的固相烧结法,采用两步烧结法制备的BST陶瓷具有更小且更均匀的晶粒尺寸和更高的致密度;在介电调谐性能方面,当La/Mn摩尔比均为0.5%时,采用两步烧结法制备的BST陶瓷具有72.7%的介电可调度、0.0011的介电损耗,计算的优值因子为661,达到最高值,相较于固相烧结法的473提升了近40%,介电可调度在温度-10~60℃范围内的相对标准偏差为0.29,相较于固相烧结法,降低了约20%;击穿场强从118.06 kV/cm升至140.19 kV/cm,提高了18.7%。两步烧结法协同提升了BST陶瓷的优值因子与击穿场强,满足了新一代电子调谐器件对温度稳定性的新需求,使BST材料在电子调谐器件领域更具发展潜力。 展开更多
关键词 钛酸锶钡陶瓷 两步烧结法 优值因子 击穿场强 温度稳定性
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大尺寸Cs_(2)LiYCl_(6)∶Ce晶体的制备与性能研究
6
作者 赵美丽 孙涛峰 +4 位作者 高璠 宫红影 臧晓微 桂强 张春生 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第4期553-559,共7页
本文采用垂直坩埚下降法,生长出一系列直径3英寸(1英寸=2.54 cm)的掺铈氯铯锂钇(Cs_(2)LiYCl_(6):Ce,简称CLYC:Ce)晶体,LiCl摩尔配比为55%~60%。对晶体毛坯的顶端不透明部分进行X射线衍射测试,结果表明,富Li的组分配比能有效抑制Cs_(3)Y... 本文采用垂直坩埚下降法,生长出一系列直径3英寸(1英寸=2.54 cm)的掺铈氯铯锂钇(Cs_(2)LiYCl_(6):Ce,简称CLYC:Ce)晶体,LiCl摩尔配比为55%~60%。对晶体毛坯的顶端不透明部分进行X射线衍射测试,结果表明,富Li的组分配比能有效抑制Cs_(3)YCl_(6)相生成。LiCl摩尔配比为57%时得到的晶体中CLYC相的体占比最大,等径完整长度达80 mm。测试了该组分下获得的Ф76 mm×76 mm CLYC:Ce封装晶体的闪烁性能,其对^(137)Cs 662 keVγ射线的能量分辨率达到4.88%,^(241)Am-Be中子源的脉冲波形甄别(PSD)品质因子(FOM)值为4.18,表现出优异的中子-伽马甄别性能。 展开更多
关键词 Cs_(2)LiYCl_(6):Ce晶体 坩埚下降法 能量分辨率 脉冲波形甄别 品质因子
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层状堆叠对α-石墨炔热电输运特性的影响
7
作者 蒋旭浩 刘远超 +3 位作者 李耑 徐一帆 刘新昊 李梓硕 《材料导报》 北大核心 2025年第12期8-13,共6页
基于第一性原理方法,研究了层状堆叠对α-石墨炔热电输运性能的影响。结果表明,Ab堆叠是石墨炔最稳定的堆叠方式,室温下层状堆叠后石墨炔的热导率有所提高,从5.87 W/(m·K)提升至17.43 W/(m·K),热输运性能得到了显著提升。在... 基于第一性原理方法,研究了层状堆叠对α-石墨炔热电输运性能的影响。结果表明,Ab堆叠是石墨炔最稳定的堆叠方式,室温下层状堆叠后石墨炔的热导率有所提高,从5.87 W/(m·K)提升至17.43 W/(m·K),热输运性能得到了显著提升。在电学性质上,堆叠后α-石墨炔的Dirac锥点被打开,形成小带隙,大幅提升了其电输运能力,功率因数从0.011 W/(m·K^(2))提升至0.165 W/(m·K^(2)),电学性质的增强完全抵消了热导率提高所带来的负面影响,此时最大热电优值为2.834,热电转换效率得到显著增强,表明通过层状堆叠的调控方式可有效提升石墨炔的热电输运性能。 展开更多
关键词 石墨炔 层状堆叠 电导率 热电优值 第一性原理
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硅烯热电输运特性研究进展
8
作者 李耑 刘远超 +2 位作者 马玉锴 刘新昊 李梓硕 《化工新型材料》 北大核心 2025年第7期48-54,共7页
硅烯是一种石墨烯的硅类似物,由sp^(2)和sp^(3)硅原子组成,具有丰富的硅化学键、特殊的原子结构和优异的半导体性能,在热电材料领域具有广阔的应用前景。从第一性原理计算的角度,综述了硅烯热电输运特性的研究进展,阐述了其微观机理,分... 硅烯是一种石墨烯的硅类似物,由sp^(2)和sp^(3)硅原子组成,具有丰富的硅化学键、特殊的原子结构和优异的半导体性能,在热电材料领域具有广阔的应用前景。从第一性原理计算的角度,综述了硅烯热电输运特性的研究进展,阐述了其微观机理,分析了不同调控方式对硅烯热电输运特性的影响。 展开更多
关键词 硅烯 热导率 电导率 热电优值 第一性原理
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B、N掺杂对α-石墨炔热电输运特性的影响
9
作者 蒋旭浩 刘远超 +3 位作者 李耑 徐一帆 李梓硕 刘新昊 《材料导报》 北大核心 2025年第10期19-25,共7页
作为新兴二维纳米结构材料,石墨炔在热电领域具有广阔的应用前景。为了进一步提高其热电性能,采用基于第一性原理的计算方法,深入研究了B、N掺杂的调控方法对α-石墨炔的热电输运特性的影响规律。研究结果表明,B、N掺杂后α-石墨炔的热... 作为新兴二维纳米结构材料,石墨炔在热电领域具有广阔的应用前景。为了进一步提高其热电性能,采用基于第一性原理的计算方法,深入研究了B、N掺杂的调控方法对α-石墨炔的热电输运特性的影响规律。研究结果表明,B、N掺杂后α-石墨炔的热导率降低,随着温度的升高其热导率进一步降低;对于其电输运能力,随着掺杂浓度的提高,α-石墨炔表现出从半导体性到金属性再到半导体性的转变;在最佳载流子浓度下,其最大功率因数从0.011 W/(m·K^(2))增至0.019 W/(m·K^(2)),最大热电优值从0.566增至2.414,热电转换效率得到数倍提高。这表明B、N掺杂可以有效调控α-石墨炔的热电输运特性。研究结果可为石墨炔热电性能的调控提供理论参考,推动其在热电领域的实际应用进程。 展开更多
关键词 石墨炔 掺杂 第一性原理 声子热输运 热电优值 调控
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氢气、氮气下退火对Sb_(2)Te_(3)热电性能的影响
10
作者 李美玲 王志帅 +2 位作者 仲德晗 庞超 孙乃坤 《材料科学与工艺》 北大核心 2025年第2期51-56,66,共7页
Sb_(2)Te_(3)基合金机械加工性差,在热电器件中应用时需先粉碎,然后烧结成微米级尺寸的热电单元。针对常压烧结过程中Sb_(2)Te_(3)的挥发及氧化问题,本文提出一种在H_(2)、N_(2)气氛下退火热处理制备高性能Sb_(2)Te_(3)块体材料的新方... Sb_(2)Te_(3)基合金机械加工性差,在热电器件中应用时需先粉碎,然后烧结成微米级尺寸的热电单元。针对常压烧结过程中Sb_(2)Te_(3)的挥发及氧化问题,本文提出一种在H_(2)、N_(2)气氛下退火热处理制备高性能Sb_(2)Te_(3)块体材料的新方法。首先将商业化的Sb_(2)Te_(3)母合金颗粒破碎,冷压成型后放入自制的高气压热处理装置,在550℃、18~52 MPa的高氢、氮压下烧结12 h。通过X射线衍射(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)表征样品的结构及微结构,并通过差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)分析样品在升温过程中的相变及质量变化。结果表明:H_(2)、N_(2)气氛下退火既可有效地抑制Te的挥发和Sb的氧化,改善微结构,也能够将少量的H或N原子引入到Sb_(2)Te_(3)的晶格中。退火处理的Sb_(2)Te_(3)块体在室温下表现出良好的热电性能,如1.4~2.0 W/(m·K)的低热导率和2250~2733 S/cm的高电导率。较低的热导率主要归因于晶格间隙中掺入H或N原子导致声子散射的增强。18 MPa氮气退火下的Sb_(2)Te_(3)的室温热导率约为2 W/(m·K),并具有最大的的室温功率因子(2301μW/(m·K^(2))),该值与单晶Sb_(2)Te_(3)的功率因子相近(2400μW/(m·K^(2)))。 展开更多
关键词 热电材料 Sb_(2)Te_(3) 退火 热导率 电导率 热电优值
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具有n^(+)埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽LDMOS器件
11
作者 康怡 刘东 +2 位作者 卢山 鲁啸龙 胡夏融 《半导体技术》 北大核心 2025年第2期134-140,共7页
Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n... Si/4H-SiC异质结构能够同时结合Si材料的成熟工艺和SiC材料的宽禁带特性,在功率器件设计中具有巨大潜力。提出了一种具有n+埋层和L型场板的Si/SiC异质结沟槽横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)器件。位于Si/SiC异质结界面SiC侧的重掺杂n+埋层能够有效降低界面势垒宽度,增强电子隧穿效应,降低界面电阻,进一步降低比导通电阻。位于厚氧化层角落并与漏极相连的L型场板通过在SiC漂移区和厚氧化层之间产生高电场,重塑器件横向和纵向电场强度分布,将击穿点从表面转移至体内,提高击穿电压。仿真结果表明,与传统SiC LDMOS器件相比,该器件的品质因数从109.29 MW/cm^(2)提升至159.92 MW/cm^(2),提高了46.36%,进一步改善了LDMOS器件导通电阻和击穿电压之间的折中关系,器件性能得到优化。 展开更多
关键词 横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS) Si/4H-SiC异质结 n^(+)埋层 L型场板 功率品质因数
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像增强器品质因素在系统视距评估中的作用
12
作者 石峰 丁丹 +1 位作者 拜晓锋 程宏昌 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第10期147-156,共10页
微光夜视系统通过捕捉并增强低光环境下的微弱光信号,显著提升人眼在夜间或黑暗环境中的视觉能力,广泛应用于军事、防务监控和野外探险等领域。其中,视距是衡量其性能的关键指标,受核心器件、环境条件、目标特征及系统参数等多重因素影... 微光夜视系统通过捕捉并增强低光环境下的微弱光信号,显著提升人眼在夜间或黑暗环境中的视觉能力,广泛应用于军事、防务监控和野外探险等领域。其中,视距是衡量其性能的关键指标,受核心器件、环境条件、目标特征及系统参数等多重因素影响。作为核心器件,像增强器的性能直接决定系统的成像质量。品质因素(FOM)作为一种评价方法,以信噪比和极限分辨率为核心参数,能够在一定程度上反映像增强器的性能特征,但其局限性不容忽视。文中基于微光夜视系统视距的定义,深入探讨影响因素,包括光谱匹配、灵敏度、分辨率、信噪比、光阴极面照度及等效背景照度等。在外场试验中,通过分析三代像增强器的实验数据,研究工作分辨率与极限分辨率的偏差,并结合超二代像增强器的实验数据探讨工作分辨率的影响因素。此外,选取四种不同型号的微光夜视仪,对比视距与FOM值的关系,进一步揭示FOM在评估中的局限性,例如未考虑系统动态范围、环境适应性、光谱匹配度及灵敏度等关键因素。文中指出,仅依赖FOM难以全面评估微光夜视系统的性能,需通过完整、多元化的指标体系进行评价,以提升评估的科学性和实用性。 展开更多
关键词 微光夜视系统 像增强器 品质因素 视距
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新月十字架纳米结构中多Fano共振的产生和高FOM共振 被引量：1
13
作者 侯艺博 霍义萍 +5 位作者 姜雪莹 周辰 郭懿圆 牛启强 何倩 郝祥祥 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期77-84,共8页
金属表面等离激元具有许多新颖的光学特性和重要的应用,并且也是当今研究的热点。本文采用有限元方法研究了由新月和十字架组成的新月十字架纳米结构。通过改变结构参数来打破结构对称性,可以产生新的等离激元磁模式和多重Fano共振。同... 金属表面等离激元具有许多新颖的光学特性和重要的应用,并且也是当今研究的热点。本文采用有限元方法研究了由新月和十字架组成的新月十字架纳米结构。通过改变结构参数来打破结构对称性,可以产生新的等离激元磁模式和多重Fano共振。同时,通过对称地改变两棒之间的夹角,FOM值可以达到61。我们的结构在多波长传感器、超灵敏生物传感器、表面增强光谱和慢光传输等领域有着重要的应用。 展开更多
关键词 多Fano共振 表面等离激元 品质因数
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拉锥光纤表面等离激元共振高性能传感器
14
作者 朱海涛 王闯 余柯涵 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2024年第10期7-11,共5页
Au和Ag常用于激发表面等离激元共振(SPR)。Ag的欧姆损耗低于Au,损耗谱线更窄,但Ag容易被氧化。而TiO_(2)具有化学稳定性和可调性等优势。因此,为了做出性能优异且稳定的传感器,提出了一种基于Ag/TiO_(2)的拉锥多模光纤(MMF)表面等离激... Au和Ag常用于激发表面等离激元共振(SPR)。Ag的欧姆损耗低于Au,损耗谱线更窄,但Ag容易被氧化。而TiO_(2)具有化学稳定性和可调性等优势。因此,为了做出性能优异且稳定的传感器,提出了一种基于Ag/TiO_(2)的拉锥多模光纤(MMF)表面等离激元共振传感器。TiO_(2)增加传感器灵敏度保留了窄损耗谱线的优势,同时起到了保护Ag免受氧化的作用。该传感器具有高灵敏度和高质量指数(FOM)的特点,在通信波长范围内表现出卓越性能。为了深入研究,文中使用基于COMSOL Multiphysics软件的有限元方法(FEM)模拟工具进行了数值研究。模拟结果显示:传感器实现了最大波长灵敏度达到16000 nm/RIU,最大FOM值为1920 RIU^(-1)。该研究为高性能SPR传感器的设计提供了有价值的设计见解。 展开更多
关键词 拉锥光纤 表面等离激元共振 高灵敏度 高质量指数
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空位有序双钙钛矿A2BX6的弹性和热电性质的第一性原理研究 被引量：2
15
作者 Muhammad Faizan 赵国琪 +3 位作者 张天旭 王啸宇 贺欣 张立军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2024年第1期46-47,共2页
卤化物钙钛矿在热电应用中表现出了巨大的潜力。准确了解卤化物钙钛矿的热电传输性质对于进一步提高热电设备的应用效率至关重要。本研究采用了Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和修正的Becke Johnson(mBJ)交换关联泛函探究了卤化物双钙钛矿... 卤化物钙钛矿在热电应用中表现出了巨大的潜力。准确了解卤化物钙钛矿的热电传输性质对于进一步提高热电设备的应用效率至关重要。本研究采用了Perdew-Burke-Ernzerhof(PBE)和修正的Becke Johnson(mBJ)交换关联泛函探究了卤化物双钙钛矿Rb_(2)SnI6、Rb_(2)PdI6和Cs_(2)PtI6的弹性和热电性质。通过对这些材料的力学稳定性、有效质量、塞贝克系数、功率因子和热电品质因数的研究,我们发现,这三种化合物都是力学稳定的,并且具有可塑性。这些化合物是窄带隙半导体,具有简并的带边结构,结合低的载流子有效质量使得它们具有热电应用潜力。Cs_(2)PtI6在空穴掺杂在500 K温度下可以达到0.76 mV·K^(−1)的高塞贝克系数。由于高塞贝克系数和最大功率因子,Rb_(2)SnI6、Rb_(2)PdI6和Cs_(2)PtI6在p型掺杂下具有高的热电品质因数,分别为0.91、0.96和0.98。总体而言,我们的研究为卤化物钙钛矿的热电性能提供了新的见解,为这些化合物的实验合成提供了有价值的参考。 展开更多
关键词 电子结构 有效质量 SEEBECK系数 热电品质因数 卤化物双钙钛矿
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p型PbSe热电材料研究进展:从中温区发电到近室温制冷 被引量：2
16
作者 刘世博 邱玉婷 +1 位作者 秦炳超 赵立东 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期117-128,共12页
热电材料能够实现电能和热能高效且清洁的相互转化,在余热回收和电子制冷方面具有重要的应用前景。碲化铅(PbTe)材料已经应用于深空探测领域的温差发电电源,硒化铅(PbSe)材料作为PbTe的同族类似物,有望作为其更为储量丰富、价格低廉的... 热电材料能够实现电能和热能高效且清洁的相互转化,在余热回收和电子制冷方面具有重要的应用前景。碲化铅(PbTe)材料已经应用于深空探测领域的温差发电电源,硒化铅(PbSe)材料作为PbTe的同族类似物,有望作为其更为储量丰富、价格低廉的替代品,在中温区温差发电中展现出重要应用前景。近年来,对无Te热电冷却材料和器件需求不断增长,PbSe的研究方向逐渐从中温区发电转向近室温制冷。本文回顾了p型PbSe材料研究进程中所采用的典型优化策略,概述了基于该材料的热电发电和制冷器件的关键研究进展,展示了这一材料重要的发展前景。最后,对未来如何实现p型PbSe材料近室温热电性能的充分开发以及高性能热电制冷器件的制造进行了总结展望,包括整合各种优化策略,优化器件组装技术,确定合适的接触材料,以及开发基于PbSe的无Te热电器件,以推进其在深空探测、激光制冷等关键领域的实际应用。 展开更多
关键词 热电材料 p型PbSe 热电器件 载流子迁移率 热电优值
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镁掺杂对二氧化钒薄膜光学性能的影响
17
作者 赵鑫 康同同 +3 位作者 梁潇 邬春阳 周阳 秦俊 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第20期183-189,222,共8页
目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素,实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜,进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜;通过高分辨XRD和TEM表... 目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素,实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜,进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜;通过高分辨XRD和TEM表征镁掺杂外延二氧化钒薄膜的晶体结构和微观原子分布,采用XPS表征表面原子化学态,采用光谱椭偏仪表征不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜的折射率和消光系数,并计算获得光学优值;最后构建第一性原理计算模型得到镁掺杂对二氧化钒薄膜光学优值影响的机理。结果制备出4种不同镁掺杂浓度的外延二氧化钒薄膜,分析了镁掺杂对薄膜相变前后的晶体取向和微观原子结构的影响,分析了薄膜中镁和钒元素的价态,分析了镁掺杂对单斜相和金红石相光学常数和光学优值的影响,从电子态密度分布分析了镁掺杂对提升材料光学优值的原因。结论镁掺杂二氧化钒与氧化铝衬底的外延关系为(020)_(VO_(2))//(0006)_(Al_(2)O_(3)),随着镁掺杂浓度的提高,金红石相二氧化钒薄膜的光学损耗降低,且中红外波段的光学优值提升。在11.9%(原子数分数)掺杂量时光学优值比未掺杂提高3.7倍。第一性原理计算表明,高光学优值是源于镁掺杂后导带周围电子态密度的局部化。 展开更多
关键词 二氧化钒 相变材料 镁掺杂 光学优值 脉冲激光沉积
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石墨炔材料热电输运特性及调控的研究进展
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作者 蒋旭浩 刘远超 +2 位作者 孙凡 徐一帆 李耑 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期50-57,共8页
石墨炔是一种由sp和sp^(2)碳原子构成的碳基纳米结构材料,具有丰富的碳化学键、特殊的电子结构和优异的半导体性能,可作为低温型热电材料,在热电材料领域具有良好的应用前景。从第一性原理计算的角度,综述了石墨炔的热电输运特性研究进... 石墨炔是一种由sp和sp^(2)碳原子构成的碳基纳米结构材料,具有丰富的碳化学键、特殊的电子结构和优异的半导体性能,可作为低温型热电材料,在热电材料领域具有良好的应用前景。从第一性原理计算的角度,综述了石墨炔的热电输运特性研究进展,阐述了其微观机理,分析了不同调控方式对石墨炔热电输运特性的影响。可为石墨炔在热电领域的应用提供理论借鉴和参考。 展开更多
关键词 石墨炔 热导率 电导率 热电优值 第一性原理
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红外窗口和整流罩材料研究现状与发展趋势 被引量：34
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作者 李跃龙 黎建明 +5 位作者 苏小平 杨海 那木吉拉图 李楠 杨鹏 李金权 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期877-884,共8页
介绍红外窗口的三个综合性能评价因子:热破裂品质因子、光畸变品质因子、抗热冲击品质因子;并用它们评价了氟化镁、尖晶石、氮氧化铝、蓝宝石、硫化锌和硒化锌、金刚石等主要的红外窗口和整流罩材料;综述其国内外的研究现状,并对其未来... 介绍红外窗口的三个综合性能评价因子:热破裂品质因子、光畸变品质因子、抗热冲击品质因子;并用它们评价了氟化镁、尖晶石、氮氧化铝、蓝宝石、硫化锌和硒化锌、金刚石等主要的红外窗口和整流罩材料;综述其国内外的研究现状,并对其未来的发展趋势发表了自己的观点。 展开更多
关键词 红外 窗口 整流罩 品质因子
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高体份SiC/Al反射镜在空间光学应用可行性的分析 被引量：11
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作者 高明辉 张军 +4 位作者 李景林 刘磊 王永宪 许艳军 任建岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期1803-1807,共5页
简述了空间遥感器设计中反射镜材料选择的重要性及影响。对SiC和SiC/Al复合材料与常用光学材料的空间应用综合品质因子进行了比较,SiC材料的综合品质因子为8072.92,高体分SiC/Al复合材料的综合品质因子为1 687.50。并对高体分SiC/Al复... 简述了空间遥感器设计中反射镜材料选择的重要性及影响。对SiC和SiC/Al复合材料与常用光学材料的空间应用综合品质因子进行了比较,SiC材料的综合品质因子为8072.92,高体分SiC/Al复合材料的综合品质因子为1 687.50。并对高体分SiC/Al复合材料应用在反射镜上的光学性能进行了检测。检测结果得出材料的表面粗糙度能够达到1.49 nm,小于5 nm;反射率达到95%以上,能够满足反射镜的性能要求。对采用高体分SiC/Al复合材料作为反射镜和背板材料的相机结构进行分析。分析结果得出整体结构前三阶模态为115 Hz,120 Hz,203 Hz,满足空间遥感器大于100 Hz的技术要求,各反射镜的面形精度满足RMS≤1/50λ(λ=632.8 nm)的技术要求。各项测试数据和有限元分析结果表明,高体份SiC/Al复合材料作为反射镜在空间光学中应用是可行的。 展开更多
关键词 高体份SiC/Al复合材料 面形精度 综合品质因子 反射镜
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