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激光晶化制备硅量子点/碳化硅多层膜p-i-n结构的光伏特性探索
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作者 曹蕴清 曾祥华 +2 位作者 季阳 翟颖颖 李伟 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期399-406,共8页
对不同能量密度激光晶化的硅量子点/碳化硅周期性多层膜的结构与光学性质进行了研究.结果表明,激光晶化技术可以获得晶化的硅量子点并且保持良好的周期性层状结构;随着激光能量密度的增大,多层膜中的硅量子点的晶化率和晶粒尺寸都随之增... 对不同能量密度激光晶化的硅量子点/碳化硅周期性多层膜的结构与光学性质进行了研究.结果表明,激光晶化技术可以获得晶化的硅量子点并且保持良好的周期性层状结构;随着激光能量密度的增大,多层膜中的硅量子点的晶化率和晶粒尺寸都随之增大,光吸收系数增强,吸收边红移,光学带隙减小.进而初步尝试了对在镀有氧化铟锡(ITO)透明导电电极的玻璃衬底上制备的基于硅量子点/碳化硅周期性多层膜的全硅量子点太阳能电池光伏性能的探索,提出利用KrF准分子脉冲激光晶化技术代替传统的高温退火技术来获得全硅量子点电池的方法,以避免长时间的高温过程对玻璃衬底和ITO膜的破坏,获得了有效面积为0.8cm2的电池.研究发现激光晶化技术制备的全硅量子点电池具有良好的整流特性,并且随着激光能量密度的增大,电池的外量子效率先增大后减小,170mJ·cm^(-2)是最佳的激光晶化能量密度,基于此条件制备的全硅量子点电池初步获得了0.16mA·cm-2的短路电流密度. 展开更多
关键词 硅量子点/碳化硅多层膜 激光晶化技术 量子太阳能电池 激光能量密度 光伏特性
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脉冲功率对含硅量子点SiC_x薄膜物相结构及光谱特性的影响
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作者 张志恒 赵飞 +4 位作者 杨雯 莫镜辉 葛文 李学铭 杨培志 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期529-534,共6页
基于硅量子点(Si-QDs)的全硅叠层太阳电池被认为是最有潜质的高效太阳电池之一。目前所报道的硅量子点薄膜存在硅量子点数密度低、缺陷多等问题,限制了硅量子点太阳电池的光电转换效率。微波退火(microwave annealing,MWA)被认为是一种... 基于硅量子点(Si-QDs)的全硅叠层太阳电池被认为是最有潜质的高效太阳电池之一。目前所报道的硅量子点薄膜存在硅量子点数密度低、缺陷多等问题,限制了硅量子点太阳电池的光电转换效率。微波退火(microwave annealing,MWA)被认为是一种有益于制备纳米结构材料的方法。微波退火的非热效应可以降低形核能,改善薄膜的微结构和光电性能。因此,采用磁控共溅射技术并结合微波退火工艺,在不同的脉冲功率下制备了含硅量子点SiCx薄膜;采用掠入射X射线衍射(GIXRD)、拉曼(Raman)光谱、紫外-可见-近红外分光光度计和光致发光(PL)光谱表征薄膜的物相结构及光谱特性;研究不同脉冲功率对硅量子点数密度和性能的影响,进而改进磁控共溅射工艺,制备硅量子点数密度较高和性能良好的薄膜。样品的GIXRD谱和Raman谱均显示其中存在硅量子点,其强度先增大后减小;通过谢乐(Scherrer)公式估算出硅量子点尺寸呈现先增大后减小的规律,脉冲功率为80W时尺寸达到最大(8.0nm)。在Raman光谱中还观察到中心位于511cm-1处出现硅量子点Si-Si横向光学振动模式的拉曼峰,其强度也呈现先增大后减小的趋势;对拉曼光谱做最佳高斯(Gauss)分峰拟合,得出薄膜的晶化率均高于62.58%,脉冲功率为80W时制备的薄膜具有最高的晶化率(79.29%)。上述分析表明薄膜中均有硅量子点的形成,且数量先增加后减小,脉冲功率为80 W时硅量子点数量最多。通过测量样品的透射率T、反射率R等光学参数,利用Tauc公式估算出薄膜的光学带隙,发现带隙值随溅射功率的增加先减小后增大,在脉冲功率为80W时最小(1.72eV)。硅量子点尺寸与光学带隙成反比,说明薄膜中的硅量子点具有良好的量子尺寸效应。通过PL光谱分析样品的发光特性,对其做最佳高斯拟合,发现样品中均有6个发光峰。结合Raman光谱的分析结果,可以得出波长位于463~624nm的发光峰源于硅量子点的作用;而波长位于408和430nm的发光峰则源于薄膜内部的缺陷态,峰位没有偏移,但强度有变化。根据发光峰对应的波长可计算其能带分布,从而确定缺陷态类型:408nm的发光峰归因于≡Si°→Ev电子辐射跃迁,430nm的发光峰则归因于≡Si°→≡Si-Si≡的缺陷态发光。还研究了硅量子点的尺寸对发光峰移动的影响。结果表明,随硅量子点尺寸变小(大),发光峰蓝移(红移)。综上,溅射功率为80W时制备的含硅量子点SiCx薄膜性能最佳。研究结果为硅量子点太阳电池的后续研究奠定了基础。 展开更多
关键词 脉冲功率 微波退火 量子 碳化硅基薄 光谱特性
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基于原子层沉积的量子点色彩转换膜封装 被引量:3
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作者 严银菓 蔡俊虎 +4 位作者 周小健 陈恩果 徐胜 叶芸 郭太良 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1059-1068,共10页
量子点色转换是实现新型显示器件全彩化和提升显示色域的一种有效策略,但量子点环境稳定性差限制了其应用和发展。本文基于具有自限制表面反应特性的原子层沉积工艺,探索了在量子点色彩转换膜上原位生长致密的氧化铝封装膜,该封装方法... 量子点色转换是实现新型显示器件全彩化和提升显示色域的一种有效策略,但量子点环境稳定性差限制了其应用和发展。本文基于具有自限制表面反应特性的原子层沉积工艺,探索了在量子点色彩转换膜上原位生长致密的氧化铝封装膜,该封装方法将具有高光透过率、高致密的材料与贴合紧密的工艺有效结合。仿真结果表明,氧化铝封装的量子点色彩转换膜的出光强度达到了未封装的94.9%。并且,实验结果也表明,氧化铝封装基板的光透过率是空白基板的96.4%,而且封装后的量子点色彩转换膜在高温高湿(85℃,85%RH)环境中工作240 h后,光转换效率仍然保持初始的60.8%,比未封装的光转换效率(11.43%)提升了63.9%。该封装方法实现了在量子点色彩转换膜出光强度不受影响的同时,有效提升量子点色彩转换膜的稳定性,为量子点色彩转换膜的稳定性提升提供了一条可行思路,同时扩展了原子层沉积工艺在光电显示领域的应用,具有重要的科学意义和应用前景。 展开更多
关键词 氧化铝 原子沉积 量子色彩转换 光透过率 稳定性。
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CdTe量子点固化多层膜测定华法林的研究
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作者 石彦茹 闫宏涛 《分析科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期713-717,共5页
采用水热法制备了CdTe量子点(QDs),并采用静电层层自组装技术成功制备了CdTe QDs聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)固化多层膜,建立了该固化多层膜测定抗凝药物华法林(Warfarin,WF)的荧光分析新方法。结果表明,在0.1∽10μmol/L范围内... 采用水热法制备了CdTe量子点(QDs),并采用静电层层自组装技术成功制备了CdTe QDs聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)固化多层膜,建立了该固化多层膜测定抗凝药物华法林(Warfarin,WF)的荧光分析新方法。结果表明,在0.1∽10μmol/L范围内,相对荧光强度(F/F0)与华法林浓度(cWF)呈线性关系,相关系数(R2)和检出限(3σ/k)分别为0.9886和0.082μmol/L。该CdTe QDs/PDDA固化多层膜稳定性好、易储存、使用方便,可用于药物片剂中华法林含量的测定。 展开更多
关键词 CDTE量子 静电自组装 多层 华法林
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多层纳米硅复合膜的共振光学非线性
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作者 郭震宁 郭亨群 +2 位作者 王加贤 张文珍 李世忱 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期1340-1343,共4页
本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a Si:H/a SiNx:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质 ,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号 ,在共振光波波长λ =5 89nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为 χ(3) =1 .4× 1 0 - 6esu 。
关键词 多层纳米复合 简并四波混频 共振光学非线性 非线性光学性质 半导体 多层 量子 量子限域效应
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生物素与链霉亲合素偶联法制备量子点-透明质酸复合膜
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作者 李国有 王云起 +1 位作者 张文豪 蔡继业 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期226-229,234,共5页
首先利用一种阳离子型聚电解质(多聚赖氨酸)修饰玻璃基底,并与阴离子型聚电解质(生物素化透明质酸)在静电引力下自组装,然后以生物素化透明质酸和链霉亲合素化量子点为材料,通过生物素和链霉亲合素之间的特异性结合力,层层自组装法制备... 首先利用一种阳离子型聚电解质(多聚赖氨酸)修饰玻璃基底,并与阴离子型聚电解质(生物素化透明质酸)在静电引力下自组装,然后以生物素化透明质酸和链霉亲合素化量子点为材料,通过生物素和链霉亲合素之间的特异性结合力,层层自组装法制备了量子点一、二、三层膜。用紫外可见吸收光谱和荧光光谱对其光学性质进行表征;原子力显微镜成像表明三种膜表面均一、平整,每层的量子点都分散均匀,没有严重的聚集情况。 展开更多
关键词 量子 自组装 多层 原子力显微镜
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Ge/Si量子点的控制生长 被引量:2
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作者 潘红星 王茺 +3 位作者 杨杰 张学贵 靳映霞 杨宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期416-420,454,共6页
采用离子束溅射技术,在生长了Si缓冲层的硅晶片上制备了一系列Ge量子点样品.借助原子力显微镜(AFM)和Raman光谱等测试手段研究了Ge/Si量子点生长密度、尺寸及排列均匀性的演变规律.结果表明,改变Si缓冲层厚度及其生长方式,可以有效控制... 采用离子束溅射技术,在生长了Si缓冲层的硅晶片上制备了一系列Ge量子点样品.借助原子力显微镜(AFM)和Raman光谱等测试手段研究了Ge/Si量子点生长密度、尺寸及排列均匀性的演变规律.结果表明,改变Si缓冲层厚度及其生长方式,可以有效控制量子点的尺寸、均匀性和密度.随缓冲层厚度增大,量子点密度先增大后减小,停顿生长有利于提高缓冲层结晶性,从而提高量子点的密度,可以达到1.9×1010cm-2.还研究了Si缓冲层在Ge量子点生长过程中的作用,并提出了量子点的生长模型. 展开更多
关键词 缓冲 量子 离子束溅射
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