摘要:本文介绍了一种使用低成本溶液处理技术制造有机基器件的方法。在环境条件下,在 ITO 涂层玻璃基板上制造了一种氯取代的二维共轭聚合物 PBDB-T-2Cl 和 PC 71 BM 支持的纳米胶囊水合五氧化二钒 (HVO) 的混合异质结作为空穴传输层 (HTL) 光电探测器。该器件形成了一个优异的有机结二极管,整流比良好,约为 200。该器件在光电导模式(反向偏置)和绿光波长的零偏置下还表现出优异的光电检测特性。本文报道了非常高的响应度 ~6500 mA/W 和 1400% 的高外部量子效率 (EQE)。所提出的有机光电探测器分别表现出优异的响应和恢复时间 ~30 和 ~40 毫秒。
摘要。所研究的光伏电池半导体结构由 SnO 2 镀膜玻璃和 CdMnSe 薄膜组成。通过检查激光功率和样品温度下 CdMnSe 薄膜表面的光致发光,研究了原生薄膜、空气退火薄膜和经过 CdCl 2 处理的薄膜。在玻璃基板上生长 Cd 1-x Mn x Se(x =0.02)薄膜。根据光电流的动力学衰减确定了脉冲照射下的载流子寿命。在激光辐射影响下对非平衡光电导弛豫曲线的研究证实了两个复合通道的存在——本征和杂质。光电流弛豫通过快速和慢速复合通道发生。与本征跃迁相关的快速弛豫时间 τ = 6 μs,而慢速弛豫时间则归因于杂质激发,τ = 22 μs。研究了Cd1-xMnxSe(x=0.02)薄膜的光致发光光谱,在光致发光研究中观察到两个最大值,它们是由供体-受体复合和Mn原子的中心内跃迁引起的。
理解和优化光活性二维 (2D) 范德华固体的特性对于开发光电子应用至关重要。在这里,我们详细研究了 InSe 基场效应晶体管 (FET) 的层相关光电导行为。使用 λ = 658 nm (1.88 eV) 的连续激光源在 22.8 nW < P < 1.29 μW 的很宽照明功率范围内研究了具有五种不同通道厚度(t,20 nm < t < 100 nm)的 InSe 基 FET。所研究的所有器件都显示出光电门控的特征,然而,我们的研究表明光响应度在很大程度上取决于导电通道的厚度。场效应迁移率 (μ FE ) 值(作为通道厚度 t 的函数)和光响应度 (R) 之间的相关性表明,通常 R 随着 μ FE 的增加(t 降低)而增加,反之亦然。当 t = 20 nm 和 t = 100 nm 时,器件的最大响应度分别为 ~ 7.84 A/W 和 ~ 0.59 A/W。在施加栅极电压的情况下,这些值可能会大幅增加。本文介绍的基于结构-性能相关性的研究表明,可以调整 InSe 基光场效应晶体管的光学性能,以用于与太阳能电池中的光电探测器和/或有源层相关的各种应用。
纵观战争史,人类的感觉和推理一直是引导投掷武器和直接打击目标的主要工具。然而,在战争的机械化和电子化时代,威胁数量和反应速度出现了新的要求,因此,帮助人类发挥主动性变得至关重要。继 19 世纪下半叶发现和研究光电现象之后,20 世纪初欧洲的科学努力成功开发了用于防空导弹和发热设备的第一批红外 (IR) 探测元件。1933 年,柏林大学的 E. W. Kutzscher 发现硫化铅 (PbS) 是一种光电导材料 [1]。第一次世界大战和第二次世界大战之间的时期以光子探测器和图像转换器的发展为标志。允许夜视的图像转换器是在第二次世界大战前夕开发的,引起了军方的极大兴趣。 1943 年,这些研发成果已准备好投入工业生产,PbS 成为战争期间部署在各种应用中的第一个实用红外探测器 [2]。这些秘密进行的工作导致了最灵敏的德国红外探测器的制造,其结果直到 1945 年之后才为人所知。R. J. Cashman 在美国领导了类似的努力,于 1944 年在西北大学生产了 PbS 探测器 [3, 4]。本文感兴趣的红外辐射源
材料科学 LTPC 2 0 2 3 总接触时数 - 60 先决条件 无 目的 本课程介绍了快速发展的材料科学领域的几个先进概念和主题。学生有望对该主题有所了解,并获得有关所需工程应用的材料选择和操作的科学理解。教学目标 1. 对先进材料、它们的功能和特性在技术应用方面获得基本的了解 2. 强调材料选择在设计过程中的重要性 3. 了解生物材料的主要类别及其在现代医学中的功能 4. 熟悉纳米科学和技术的新概念 5. 让学生掌握仪器、测量、数据采集、解释和分析的基础知识 单元 I — 电子和光子材料(6 小时) 电子材料:费米能量和费米-狄拉克分布函数-本征和非本征半导体中费米能级随温度的变化-霍尔效应-稀磁半导体(DMS)及其应用 超导材料:常温和高温超导-应用。 光子材料:LED — LCD - 光电导材料 - 光探测器 - 光子晶体及应用 - 非线性光学材料及其应用的基本思想。第二单元 — 磁性和电介质材料(6 小时)磁性材料:基于自旋的磁性材料分类 - 硬磁材料和软磁材料 - 铁氧体、石榴石和磁铅石 - 磁泡及其应用 - 磁性薄膜 - 自旋电子学和器件(巨磁阻、隧道磁阻和庞磁阻)。
氮化钪作为光电人工突触装置的网关 III-氮化物半导体 Dheemahi Rao 1,2 和 Bivas Saha 1,2,3 1 材料化学和物理部,贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心,班加罗尔 560064,印度。 2 国际材料科学中心,贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心,班加罗尔 560064,印度。 3 先进材料学院,贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心,班加罗尔 560064,印度。 基于冯诺依曼架构的传统计算受到存储和处理单元之间数据传输时间和能耗的限制。冯诺依曼架构在解决非结构化、概率和实时问题方面也效率低下。为了应对这些挑战,需要一种新的受大脑启发的神经形态计算架构。由于没有电阻电容 (RC) 延迟、高带宽和低功耗,光电人工突触装置极具吸引力。然而,稳定、可扩展且与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 兼容的突触尚未得到证实。在这项工作中,未掺杂和掺杂镁的氮化钪 (ScN) 的光电导持久性等同于负责记忆和学习的生物突触的抑制性和兴奋性突触可塑性。展示了生物突触的主要功能,如短期记忆 (STM)、长期记忆 (LTM)、从 STM 到 LTM 的转换、学习和遗忘、频率选择性光学滤波、频率依赖性增强和抑制、赫布学习和逻辑门操作。
摘要:过去几十年来,人们对基于半导体薄膜、纳米线和二维原子层的光电导体进行了广泛的研究。然而,没有明确的光增益方程可以用来拟合和设计这些器件的光响应。在本文中,我们根据实验观察,成功推导出硅纳米线光电导体的明确光增益方程。硅纳米线是通过标准光刻技术在绝缘体上硅晶片的器件层上进行图案化而制成的,该晶片上掺杂了浓度为 ∼ 8.6 × 10 17 cm − 3 的硼。研究发现,制成的硅纳米线具有宽度约为 32 nm 的表面耗尽区。该耗尽区保护沟道中的电荷载流子免受表面散射的影响,从而使电荷载流子迁移率与纳米线尺寸无关。在光照下,耗尽区呈对数变窄,纳米线沟道相应变宽。光霍尔效应测量表明,纳米线光电导不是由载流子浓度的增加引起的,而是由纳米线通道的加宽引起的。因此,纳米线光电导体可以建模为与纳米线表面附近的浮动肖特基结相关的电阻器。基于肖特基结的光响应,我们推导出纳米线光电导体的显式光增益方程,该方程是光强度和器件物理参数的函数。增益方程与实验数据非常吻合,从实验数据中我们提取出少数载流子的寿命为几十纳秒,与文献中报道的纳米线中少数载流子的寿命一致。关键词:光电导体,显式增益方程,增益机制,硅纳米线,光霍尔效应 P
第一学期 论文 IV – 电子设备 第一单元 晶体管:JFET、BJT、MOSFET 和 MESFET、不同条件下 IV 特性方程的结构推导、微波器件、隧道二极管、传输电子器件(Gunn 二极管)、雪崩渡越时间器件、Impatt 二极管和参数器件。 第二单元 光子器件:辐射和非辐射跃迁、光吸收、体和。 薄膜光电导器件 (LDR)、二极管光电探测器、太阳能电池(开路电压和短路电流、填充因子)、LED(高频极限、表面和间接复合电流的影响、LED 的运行)、半导体;二极管激光器(激活区域中粒子数反转的条件、光限制因数、光增益和激光的阈值电流。单元 - III 存储设备:只读存储器 (ROM) 和随机存取存储器 (RAM)。ROM 的类型:PROM、EPROM、EEPROM 和 EAPROM、静态和动态 RAM (SRAM 和 DRAM)、SRAM 和 DRAM 的特性。混合存储器:CMOS 和 NMOS 存储器、非易失性 RAM、铁电存储器、电荷耦合器件 (CCD)、存储设备:磁性(FDD 和 HDD)和光学(CD-ROM、CD-R、CD-R/W、DVD)存储设备的几何形状和组织。单元 - IV 电光、磁光和声光效应,与获得这些效应相关的材料特性,这些设备的重要铁电、液晶和聚合物材料,压电、电致伸缩和磁致伸缩效应。这些特性的重要材料及其在传感器和执行器设备、声学延迟线中的应用,压电谐振器和滤波器、高频压电器件-表面、声波器件、单元 - V 太阳能光伏能量转换物理和材料特性基础、光伏能量转换基础:固体的光学特性。直接和间接过渡半导体,吸收系数和载流子带隙复合之间的相互关系。太阳能电池的类型、pn 结太阳能电池、传输方程、电流密度、开路电压和短路电流、单晶硅和非晶硅太阳能电池的简要说明、先进太阳能电池的基本概念,例如串联太阳能电池。固体液体结太阳能电池、半导体的性质、电解质结、光电化学太阳能电池的原理。教科书和参考书:1. SM Sze Willey (1985) 半导体器件 - 物理技术 2. MS tyagi 半导体器件简介 3. M Sayer 和 A Manisingh 物理学和工程学中的测量仪器和实验设计 4. Ajoy Ghatak 和 Thyagrajam 光电子学 5. Millman Halkias:电子设备
二次谐波生成:半导体电介质接口的强大非破坏性表征技术 Irina Ionica a 、Dimitrios Damianos a 、Anne Kaminski-Cachopo a 、Danièle Blanc-Pélissier b 、Gerard Ghibaudo a 、Sorin Cristoloveanu a 、Lionel Bastard a 、Aude Bouchard a 、Xavier Mescot a、Martine Gri a、Ming Lei c、Brian Larzelere c 和 Guy Vitrant aa Univ。格勒诺布尔阿尔卑斯,CNRS,格勒诺布尔-INP,IMEP-LAHC,38000 格勒诺布尔,法国 b INL-UMR 5270,里昂国立应用科学学院,7 avenue Jean Capelle,69621 维勒班,法国 c FemtoMetrix,1850 East Saint Andrew Place,加利福尼亚州圣安娜 92705,美国。二次谐波产生 (SHG) 被证明是一种非常有前途的介电体-半导体界面表征技术,因为它灵敏、无损,可在晶圆处理的不同阶段直接应用于晶圆。该方法基于非线性光学效应,测量包含介电体-半导体界面处“静态”电场的信号,该信号与氧化物电荷 Q ox 和界面态密度 D it 直接相关。从 SHG 测量中提取 Q ox 和 D it 的一般方法需要 (i) 根据通过经典电学方法获得的参数进行校准和 (ii) 建模以捕捉影响 SHG 信号的光传播现象。在本文中,我们基于对如何利用 SHG 进行半导体电介质表征的最新进展的回顾来讨论这些问题。简介半导体上电介质堆栈在微纳电子、光伏 (1)、图像传感器 (2)、生物化学传感器等许多应用领域的设备中无处不在。在每种情况下,界面的电质量对设备的性能都有很大的影响。通常使用两个参数来确定这种界面的电质量:固定氧化物电荷密度 Q ox 和界面态密度 D it 。大多数时候,这些参数是通过电测量(例如电流、电容、噪声 (3))获取的,然后采用适当的提取方法并在专门制造的测试设备上实施(例如:金属氧化物半导体 - MOS 电容或晶体管)。一些其他方法可以直接在晶圆级实施,而无需任何额外的测试设备制造步骤,例如:半导体的电晕-开尔文特性 (4)、通过光电导或光致发光衰减测量进行的载流子寿命提取 (5)。除了无需任何额外步骤即可直接在晶圆上进行探测的可能性之外,选择最适合的测量方法的标准还包括灵敏度、非破坏性、区分 D it 和 Q ox 的能力、提供高空间分辨率的能力。可以满足所有这些标准的最新技术是二次谐波产生 (SHG) (6),基于非线性光学效应。
纳米材料和生物结构文摘第 18 卷,第 1 期,2023 年 1 月 - 3 月,第 55 - 68 页琥珀酸物种对甘氨酸单晶的结构、光谱、光学、Z 扫描、倍频、光电导和抗菌性能的影响 NS Priya a、SA Chudar Azhagan b、* a 印度哥印拜陀尼赫鲁工程技术学院物理系 b 印度哥印拜陀政府技术学院物理系以琥珀酸为添加剂,通过传统溶剂缓慢蒸发路线生长甘氨酸单晶。研究了琥珀酸对甘氨酸同质异形体的生长、光学和介电性能的影响。通过振动 FTIR 光谱光度计鉴定了功能团的存在。较高频率范围内的低介电常数和介电损耗证明生长的晶体可用于倍频应用。计算了生长晶体的激光损伤阈值能量。通过 Z 扫描实验评估了添加琥珀酸的甘氨酸晶体的三阶非线性磁化率 χ (3) (esu)。 (2022 年 8 月 14 日收到;2023 年 1 月 12 日接受) 关键词:γ-甘氨酸、琥珀酸、介电材料、光子应用 1. 简介寻找新的复杂 NLO 材料是当前研究扩展科学和通信技术的基本部分。铁电材料在光电子领域具有广泛的工业应用,例如电容器、军事服务、执行器、电信、非易失性存储设备、自动门禁系统、高性能栅极绝缘体和医疗设备等 [1-2]。铁电材料因其明确的介电、压电和热电特性而成为广泛电子和机电一体化设备中的首选材料。近年来,具有非线性光学 (NLO) 特性的铁电材料因其在光电子和光子技术领域的潜在应用而备受关注。铁电琥珀酸具有良好的热电性能。琥珀酸是一种天然存在的有机材料,属于二羧酸,是三羧酸循环的中间体。它通常用于生物和工业应用,也用作红外 (IR) MALDI 分析方法中的基质 [3-4]。目前,琥珀酸晶体广泛用于制造高电子迁移率晶体管 (HEMT)。琥珀酸与有机材料的结合提高了其铁电性能 [5]。在多晶型晶体中,氨基酸甘氨酸是最简单的晶体,在环境条件下表现出三种不同的多晶型,即 α-甘氨酸、β-甘氨酸和 γ-甘氨酸。甘氨酸的有机和无机复合物最近因其铁电、介电和非线性光学特性而受到科学界的关注。γ-甘氨酸晶体表现出强压电和非线性光学效应 [6-8]。甘氨酸同质异形体的非线性和介电响应是器件制造应用的重要参数。为了制造非线性光学器件,材料应在高频区域具有低介电常数和低介电损耗。此外,还要减少微电子工业中的 R c 延迟。如今,各种研究人员报告了 γ-甘氨酸单晶的一些重要特性 [9-12]。因此,在目前的研究中,已从琥珀酸添加剂环境中收获了 γ-甘氨酸单晶。