1 东北电力大学 现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室 电气工程学院 化学工程学院,吉林 吉林 132012
2 南开大学 电子信息与光学工程学院,天津 300350
3 华东师范大学 纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心 极化材料与器件教育部重点实验室,上海 200241
4 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
5 复旦大学 光电研究院 上海市智能光电与感知前沿科学研究基地,上海 200433
硫硒化锑(Sb2(S,Se)3)薄膜太阳电池因其制备方法简单、原材料丰富且低毒、性能稳定等本征优势成为研究热点。目前Sb2(S,Se)3太阳电池最高效率已超过10%,显示出产业化潜力。Sb2(S,Se)3太阳电池的研究重点是提高吸光层质量和优化器件结构。首先,系统介绍了Sb2(S,Se)3薄膜的主流生长工艺;其次,对Sb2(S,Se)3太阳电池各功能层选择和渐变带隙结构设计进行分析;最后,对Sb2(S,Se)3太阳电池的大面积制备和其在锑基多结叠层太阳电池中的应用潜力做了进一步展望,为其产业化发展提供可行性参考。
硫硒化锑太阳电池 制备方法 载流子传输层 渐变带隙 Sb2(S,Se)3 solar cell preparation methods carrier transport layer gradient bandgap
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 中国科学院大学杭州高等研究院 物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024
3 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
4 复旦大学 光电研究院 上海市智能光电与感知前沿科学研究基地,上海 200433
5 复旦大学 芯片与系统前沿技术研究院上海 200433
nBn红外探测器旨在消除肖特基-里德-霍尔产生复合电流,这将有效降低器件的暗电流并提高工作温度。由于制造工艺的兼容性和晶格匹配的衬底的存在,基于III-V化合物(包括二类超晶格材料)的nBn红外探测器得到了快速发展。通过理论模拟,基于HgCdTe材料的nBn红外探测器也能有效抑制暗电流。然而,去除价带势垒的困难阻碍了HgCdTe nBn器件的发展。本综述将阐述nBn探测器抑制暗电流的物理机制,并介绍nBn探测器在不同材料体系中的发展现状和趋势。
nBn红外探测器 Sb基III-V族半导体 二类超晶格 碲镉汞 nBn infrared detector Sb-based III-V semiconductor type-II superlattice HgCdTe
1 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
2 湖州学院 电子与信息系,浙江 湖州 313000
3 复旦大学 光电研究院,上海 200433
4 国科大杭州高等研究院 物理与光电工程学院,浙江 杭州 310024
亚波长薄膜堆栈超构材料,作为超构材料领域一个特殊的组成部分,因其具有亚波长厚度、无需复杂光刻加工以及可低成本大面积制备等诸多优点,吸引了人们越来越多的关注。本文聚焦回顾近些年亚波长薄膜堆栈超构材料相关研究进展,首先简要回顾了多层薄膜堆栈体系的基础理论研究方法,侧重介绍了亚波长薄膜堆栈超构材料的新理论新设计;接着,着重介绍了基于亚波长薄膜堆栈超构材料的若干典型应用,具体包括结构色调控、光致发光增强、窄带红外光源、红外伪装以及其他一些有趣应用;最后,探讨并展望了亚波长薄膜堆栈超构材料领域未来的发展方向以及其可能遇到的问题挑战。
超构材料 亚波长 薄膜堆栈 光学器件 metamaterials subwavelength thin-film stacks optical devices
1 华东师范大学 物理与电子科学学院,材料科学系,纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心,上海市极化材料多功能磁光光谱技术服务平台,上海 200241
2 山西大学 极端光学协同创新中心,山西 太原 030006
3 复旦大学 上海智能电子与系统研究院,上海 200433
在不同氧分压下,用脉冲激光沉积法在c-蓝宝石衬底上制备了高质量β-Ga2O3-δ薄膜。通过X-射线衍射、远红外反射光谱、X-射线光电子能谱和紫外-可见-近红外透射光谱系统地研究了β-Ga2O3-δ薄膜的晶格结构、化学计量比和光学性质。X-射线衍射分析表明,所有沉积的薄膜以(-201)晶向方向生长。透射光谱显示薄膜在255 nm以上的紫外-可见-近红外波段具有80%以上的高透明度,同时在255 nm附近有一个陡峭的吸收边。此外,利用Tauc-Lorentz(TL)色散函数模型和Tauc公式,我们提取了β-Ga2O3-δ薄膜的光学常数和光学直接带隙。更进一步,我们通过理论计算解释了氧气分压对β-Ga2O3-δ薄膜光学性质的影响。
氧化镓 脉冲激光沉积 氧分压 光学性质 β-Ga2O3 pulsed laser deposition oxygen partial pressure optical properties
1 华东师范大学 通信与电子工程学院,上海 200062
2 中国科学院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 University of Fukui, Fukui 910-8507, Japan
4 中国科学院纳米器件与应用重点实验室,江苏 苏州 215123
InN是三五族半导体中唯一具有超导性质的材料,在超导体/半导体混合器件领域具有重要的应用价值。运用磁输运的方法,系统性地研究了磁通钉扎对InN超导性质的影响。通过对超导转变过程中的I-V曲线进行标度,发现InN超导中存在涡旋液体态到涡旋玻璃态的相变。在涡旋液体态,用热激活磁通蠕动模型分析了磁通运动的机制,发现InN超导中存在单磁通钉扎到集体钉扎的转变;在涡旋玻璃态,首先对临界电流与温度的关系进行了分析,确定了InN超导中主要的磁通钉扎机制:δL钉扎。然后对临界电流与磁场的关系进行了分析,发现临界电流在磁场下的迅速衰减是集体钉扎所导致的结果。最后,基于Dew-Hughes模型,对钉扎力与磁场强度的依赖关系进行了分析,发现InN中的钉扎中心的主要是点钉扎。该研究为提高InN的临界电流密度奠定基础。
氮化铟 超导 磁通动力学 钉扎机制 临界电流 InN superconductivity flux dynamics flux pinning critical current
1 华东师范大学 物理与电子科学学院,材料科学系,纳光电集成与先进装备教育部工程研究中心,上海市极化材料多功能磁光光谱技术服务平台,上海 200241
2 复旦大学 上海智能电子与系统研究院,上海 200433
报导了在c-Al2O3衬底上用脉冲激光沉积法制备MoS2薄膜,并测试了其不同温度下的光响应。通过拉曼散射光谱和X射线衍射光谱证明了所制备的二硫化钼为纯2H相。通过X光电子能谱证明了所制备的二硫化钼硫钼原子比为1.92:1,在Mo元素的3d核心能级谱中存在红移和蓝移,说明薄膜中存在氧化和硫缺陷。此外,通过拉曼和光致发光分布图,证明了薄膜具有良好的均一性。在不同层数的二硫化钼样品中,单层二硫化钼样品具有最强的光响应,达到3 mAW-1。单层二硫化钼的变温光响应实验表明,在室温附近,温度升高会提高二硫化钼的光响应强度和响应时间。
二硫化钼 脉冲激光沉积 光致发光 光响应 molybdenum disulfide pulsed laser deposition photoluminescence photoresponse