Comparative study on capped SiO 2 and TiO 2 to improve efficiency in plasmonic solar cell through modified synthesis approach P. Sarkar a,* , S. Panda b , B. Maji a , A. K. Mukhopadhyay c a Department of ECE, National Institute of Technology, Durgapur-713209, India b Department of ECE, Dr. Sudhir Chandra Sur Institute of Technology & Sports Complex,印度加尔各答-700074,C Margadarshak(导师),AICTE,新德里-110070,印度这项研究研究了等离激元改善对薄膜A-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Si-Sio2纳米颗粒的光子吸收性特性的等离子增强对光子吸收特性的有效性。它还在暴露于阳光的情况下检查了其J-V特性。修饰的Stober方法用于辐照测试,以SIO2 1st剂量不同剂量的反射率较低:0.485mg/ml,SIO2 2nd剂量:0.693mg/ml和Tio2 1st 1st剂量:0.525 mg/ml,Tio2 2nd dose:0.525 ml,Tio2 2nd dose:0.748 ml g/ml g/ml g/ml g/ml g/ml g/ml ml。基于二氧化硅的太阳能电池显示出2.45%的效率提高,而基于二氧化钛的太阳能电池与未涂层样品相比提高了0.657%的效率。(2023年9月26日收到; 2024年1月3日接受)关键字:等离子体,二氧化硅,钛,太阳能电池1。引言工业革命改变了能源生产,运输和消费,但它会造成环境破坏和诸如化石燃料之类的自然来源的耗尽。过渡到清洁能源(例如核和可再生能源)可以减少碳排放,但是由于放射性废物的半衰期长,安全存储既有挑战性。绿色能源趋势正在增加。太阳能是一种有希望的可再生能源,具有最小的环境影响和高效率。太阳能光伏行业在2022年达到了295 GW创纪录的交付能力,将全球安装的PV总容量增加到1,198以上TW [1]。研发集中于提高光转换效率并降低成本以满足全球能源需求。当前的全球光伏太阳能电池市场为90%的晶体硅,10%由多晶半导体的薄膜组成[2,3]。薄膜光伏电池由于其材料的低含量,柔韧性,易于整合和适合大规模生产的能力而作为替代品生长[4,5]。薄膜氢化的A-SI太阳能电池的制造成本较低,简单过程和与各种底物的兼容性,但缺乏效率。
溶解在溶液中,大颗粒继续吸附并生长,从而提高了纯度。成熟温度不仅会影响颗粒的形态,而且成熟时间同样重要。如果衰老时间太长,颗粒将继续增长,并且颗粒之间碰撞的可能性将逐渐增加。如果衰老时间太短,它也会导致颗粒之间的聚集,从而导致粒径增加。来自图2(c),可以看出,当成熟时间为1小时时,样品具有最佳的粒子均匀性和最小的平均粒径,平均粒径分布约为250 nm。成熟时间为1小时,应该是最佳成熟时间。
总固定负电荷密度q tot≈1×10 13 cm - 2结合使用,低界面缺陷密度D IT为≈1×10 11 ev -1 cm -2。[4-9]虽然低d表示相当好的化学表面钝化,但高负q tot会导致表面上的电子密度降低,从而导致重要的田间效应对C-SI表面钝化产生了贡献。因此,这种高负q TOT诱导n型Si表面上的反转层,而在P型表面上形成了积累层。n型Si表面上的内部层使其易于使用n型金属触点处的寄生分流作用。[10] There- fore, Al 2 O 3 is predominantly applied to p -type c-Si surfaces, such as the rear surface of passivated emitter and rear cell (PERC) passivated emitter and rear cell solar cells – the current mainstream cell design in high-volume production [11,12] – or the front-side boron-doped p + emitter of n -type c-Si tunneling oxide passivating接触(TopCon)太阳能电池,由于其效率更高,目前变得越来越有吸引力。[11,13–15] Al 2 O 3对于高级细胞设计的效率也非常相关,范围为26%,例如后部发射极(TopCon)细胞[16]或在氧化物相互作用的背部接触(polo-ibc)细胞(Polo-ibc)细胞上的聚晶体中的多层si,但有效的效果(均为有效的)(未经跨度) - 未经有效的态度(未经) - 未经有效的态度 - 不及格(Untercive)。 必需的。与单层相比,厚度只有几个纳米层的多层层为在纳米尺度上修改材料特性的机会。[19]最近,对不同表面钝化方案的直接比较表明,Al 2 O 3 [3]仍然有改进的余地,随着设备的效果的改善,这变得越来越重要。一个有趣的例子是所谓的界面偶极层,目前对其进行了强烈的侵略,尤其是用于在金属 - 氧化物 - 氧化导管现场效应晶体管(MOSFET)中的应用以调整所需的平板电压。[18-20]它们是由两个或三个不同的介电层组成的多层,可以简单地通过改变双层或三层的数量来提供增加平坦电压的可能性。这种平流电压偏移的起源是偶极子,仅在该多层的特定接口处形成,仅具有一个极性。例如,已经报道了SIO 2 /Al 2 O 3堆栈,其中仅在一个极性的SiO 2 /Al 2 O 3接口处形成偶极子,但在Al 2 O 3 /SiO 2界面上却没有相反的极性。
开发了一种首创的 SiO 2 区域选择性沉积工艺,包括在同一空间原子层沉积 (ALD) 工具中交替曝光小分子抑制剂 (SMI) 和背蚀刻校正步骤的薄膜沉积。这些方面的协同作用导致选择性 SiO 2 沉积高达 ˜23 nm,具有高选择性和高吞吐量,具有 SiO 2 生长区域和 ZnO 非生长区域。X 射线光电子能谱 (XPS) 和低能离子散射光谱 (LEIS) 均证实了选择性。已经通过实验和理论比较了两种不同的 SMI(乙基丁酸和新戊酸)赋予的选择性。密度泛函理论 (DFT) 计算表明,使用两种 SMI 进行选择性表面功能化主要受热力学控制,而使用三甲基乙酸时实现的更好选择性可以通过其比乙基丁酸更高的堆积密度来解释。通过在其他起始表面(Ta 2 O 5、ZrO 2 等)上使用三甲基乙酸作为 SMI 并探测选择性,证明了羧酸抑制剂在不同基底上的更广泛用途。人们认为,当前的结果突出了 SMI 属性的微妙之处,例如尺寸、几何形状和堆积,以及交错的回蚀步骤,这些对于开发更有效的高选择性沉积工艺策略至关重要。
开发了用于激发和记录厚度 h S 300 ÷ 500∙10 3 纳米和直径 D 60 ÷ 100∙10 – 3 米的 SiO 2 /Si 圆盘状晶片中的阻尼弯曲共振的方法、设计和制造了用于测量结构敏感内耗 (IF) Q – 1 的装置。开发了用于无损检测圆盘状半导体基板中结构缺陷积分密度 nd 和破损层深度 h bl 的技术。通过测量谐波频率 f 0 、f 2 下的 IF 背景 Q – 1 0,可以通过实验确定振动圆盘的节点线。这样就可以对寻找这些节点线的理论计算进行修正,同时考虑到圆盘的线性尺寸及其连接方法。研究了 X 射线和电子辐照 SiO 2 /Si 盘状晶片板后的温度中频谱 Q – 1 ( Т )。结果发现,在测量过程中,Si 结构缺陷的退火会改变温度中频谱 Q – 1 ( Т ) 的形状。在以速度 V Δ T/ Δ t ≤ 0.1 K/с 加热 SiO 2 /Si 晶片板时,可以观察到由点缺陷形成的中频峰 Q – 1 M 。这使得能够确定辐射缺陷各向异性复合体重新取向的活化能 H 。通过建立中频背景参数 Q – 1 0 的稳定性,可以确定半导体晶片板及其基于的器件的抗辐射性。所提出的方法可用作控制微电子用半导体晶片板晶体结构缺陷的无损方法。
TRON能量损失光谱被彻底考虑。研究表明,在底部电极中的氧气浓度较高(约14.2±0.1 at。%)与顶部电极相比(约11.4±0.5 at。%)。以下平均化学计量公式为锡0。52 o 0。20上衣和锡0。54 O 0。 26底部和底部电极的底部。 由于血浆中的氧杂质与SIO 2和HFO 2的扩散相比,血浆中的氧气量不足。 这种不对称性,以及在Si底物上生长的样品的结果表明,与从SIO 2底物和PEALD生长过程中从SIO 2底物和HFO 2介电介质的扩散相比,与血浆本身的氧杂质相比是一个较小的部分。 我们观察到HF氧化物层和Ti nitride Electrodes以及SIO 2界面之间的界面上的TIO 2存在。 EELS分析导致底部锡X O Y的带隙范围为2.2至2.5 eV,而顶部锡X O Y的带隙范围为1.7-2.2 eV,使用光吸收光谱与顶部Tin X电极(1.6±01 eV)上的结果公平吻合。 测量板电阻,电阻率和温度系数通过在20到100°C的顶部锡x o y电极上的四点探头的电阻系数对应于半导体的典型值。54 O 0。26底部和底部电极的底部。由于血浆中的氧杂质与SIO 2和HFO 2的扩散相比,血浆中的氧气量不足。这种不对称性,以及在Si底物上生长的样品的结果表明,与从SIO 2底物和PEALD生长过程中从SIO 2底物和HFO 2介电介质的扩散相比,与血浆本身的氧杂质相比是一个较小的部分。我们观察到HF氧化物层和Ti nitride Electrodes以及SIO 2界面之间的界面上的TIO 2存在。EELS分析导致底部锡X O Y的带隙范围为2.2至2.5 eV,而顶部锡X O Y的带隙范围为1.7-2.2 eV,使用光吸收光谱与顶部Tin X电极(1.6±01 eV)上的结果公平吻合。测量板电阻,电阻率和温度系数通过在20到100°C的顶部锡x o y电极上的四点探头的电阻系数对应于半导体的典型值。
现代纳米电子学的发展依赖于技术进步和能够改善系统性能的新型器件概念。科学家和工程师的不懈努力使得现代集成电路 (IC) 和性能增强器的尺寸不断缩小,从而能够保持 IC 性能的进步 [1,2]。与此同时,人们也投入了类似的努力来开发现代电路中不可或缺的存储器件。然而,为了保持这种进步,需要新型器件。近年来,出现了新的存储器件概念,例如电阻式 RAM (RRAM) [3–6]、自旋转移力矩 RAM (STT-RAM) [7,8]、铁电 RAM (FeRAM) [9] 和相变 RAM (PCRAM) [10]。电阻式 RAM (RRAM) 因其结构简单、能够缩小器件尺寸以实现高密度、低功耗和高速运行而备受关注。它们有可能以并行方式对大量数据进行计算,为了实现如此卓越的性能,人们测试了不同的新型计算范例,例如脑启发计算、内存计算、随机计算和神经形态计算 [11–13]。人们已经测试了各种氧化物材料作为 RRAM 器件中电阻切换层的候选材料 [14–16]。一些工作提出了对 SiO 2 作为这些器件的有前途的材料的研究 [17–20]。在我们最近的研究中,我们表明,Al/SiO 2 /n++-Si 材料堆栈中众所周知的氧化硅也可以表现出电阻切换特性 [21,22]。然而,很少有研究涉及温度对器件性能的影响 [23–25]。在这项工作中,我们研究了温度变化对器件电性能的影响,以研究它们的电传输机制并了解它们的行为。我们分析了电铸电压,并表明它
摘要:本文探讨了碲化物玻璃中的 MoO 3 和 SiO 添加剂对在辐射背景或宇宙辐射增加的条件下工作的电子微电路的屏蔽特性和保护的影响。之所以选择 MoO 3 和 SiO 掺杂剂,是因为它们的特性(包括绝缘特性)可以避免辐射损伤引起的击穿过程。这项研究的意义在于提出使用防护玻璃保护电子电路中最重要的组件免受电离辐射负面影响的方法,电离辐射可能会导致故障或导致电子设备不稳定。使用标准方法评估伽马和电子辐射的屏蔽效率,以确定放置在屏蔽后面并受到不同剂量辐照的微电路的阈值电压(∆U)值的变化。结果表明,玻璃结构中 MoO 3 和 SiO 含量的增加可使伽马辐射屏蔽效率提高高达 90%,同时在长时间暴露于电离辐射的情况下仍能保持微电路性能的稳定性。根据所得结果,我们可以得出结论:使用基于 TeO 2 –WO 3 –Bi 2 O 3 –MoO 3 –SiO 的防护玻璃非常有希望为在背景辐射或宇宙辐射增加的条件下工作的微电路和半导体器件的主要部件提供局部保护。
环氧树脂模塑料 (EMC) 用于保护集成电路 (IC) 免受环境影响,其中之一就是水分侵入,从而导致腐蚀。为了获得所需的热性能和机械性能,EMC 需要大量 (二氧化硅) 填料,从而引入大量界面。虽然硅烷偶联剂可以促进良好的粘合,但它们已证明会引入界面体积,从而在玻璃纤维填充的环氧树脂中表现出环氧树脂和 SiO 2 之间更快的水分传输。在这项工作中,我们研究了 EMC 中的填料颗粒是否也引入了这种界面体积,以及它是否会影响复合材料的水分扩散系数。我们将动态蒸汽吸附 (DVS) 进行的水分吸收测量与有效介质理论的预测进行比较,以及基于我们的样品的微 CT 扫描的数值模拟,用于包含不同填料水平的模型环氧树脂系统和具有两种不同填料水平的商业 EMC 样品。从测量的 DVS 数据中,我们观察到有效扩散系数高于 EMC 和模型系统不存在任何界面时的预测值。这表明应该存在一个界面层。
1.引言 近年来,磁性纳米材料由于其显著的磁性能而引起了人们的极大兴趣,并已在生物和生物医学领域得到实际应用 [1–4]。超顺磁性磁铁矿(Fe3O4)因其超磁性能而被开发为不同生物医学技术的合适候选材料,例如磁共振成像[5–7]、高温治疗[8,9]、药物靶向输送[10–13]、标记、细胞分选[14]和生物制品分离[1,13,15]。已经合成了大量磁性纳米粒子,它们通常由 Fe3O4 磁性纳米粒子和可合成改性的壳组成,例如 SiO2 [16]、Au [17]、LDH [18]、聚甲基丙烯酸缩水甘油酯 [19]、聚苯乙烯 [20] 等。其中,SiO 2 因能保持 Fe 3 O 4 核心的磁性、化学稳定性、生物相容性、表面改性灵活性等优势被广泛认为是最佳的壳层材料[21, 22],且表面分布有大量硅醇基团,可以为有机聚合物、生物活性分子、自由基等提供结合位点[23]。