图 1. 使用三电极装置探测 n 型薄膜的光电化学特性。(a) p(C 6 NDI-T 的化学结构。(b) 在 PBS 中电化学掺杂过程中 ITO 涂层 p(C 6 NDI-T) 薄膜的吸光度光谱的变化。(c) 黑暗条件下在 PBS 中记录的 ap(C 6 NDI-T) 薄膜的循环伏安法 (CV) 曲线。该薄膜涂在圆形微电极上 (A = 0.196 mm 2 )。扫描速率为 50 mV/s。箭头表示扫描方向,并标记还原峰。(d) 在 OCP 条件下测得的 p(C 6 NDI-T) 电极在黑暗(黑色)和暴露于红光(660 nm,406 mW/cm 2 )时的奈奎斯特图。插图突出显示了高频下的阻抗曲线。 (e) 顶部:浸没在电解质中的薄膜与光相互作用的示意图(红色箭头)。光形成激子(移动的电子-空穴对),一些激子分解为自由电荷载体。底部:在 t= 0 分钟时开启红光照射(660 nm,406 mW/cm 2 )约 2 分钟后,聚合物电极的 OCP 变化。
(这里 n = 0,1,2 …)表明存在具有 π Berry 相的狄拉克费米子 2,3,这反映了狄拉克点的拓扑性质。从那时起,许多其他类别的在其能带结构中具有狄拉克/韦尔节点特征的拓扑材料被预测和识别 4,5,在自旋电子学、光电子学和量子计算应用方面具有巨大潜力。然而,这些由两个能带或两个自旋极化能带分支交叉产生的狄拉克/韦尔点通常仅限于没有可利用带隙的半金属。在这项工作中,我们引入了一种新的半导体系统:碲烯(碲的二维 (2D) 形式),在导带最小值附近具有韦尔节点特征。二维极限下的拓扑材料和半导体的结合使我们能够以更可控的方式探索韦尔物理并设计拓扑器件。
p-Typi半导体在电导率带中的电子很少。n型半导体在价值带中的孔很少。p型:多数(多数)是少数载体。n型:电子是多数(多数)是少数载体。
图1。PEC设备的示意图,由具有金属背触点的半导体吸收器(左),金属计数器电极(右)和电解质环境(中心)组成。这个数字是基于国家可再生能源实验室NREL的约翰·特纳(John Turner)的描述,但在PEC文献中发现了各种各样的类似描述。一个特别有见地的例子是参考。20 by nozik&memming。横坐标表示这三个成分的空间分离,而纵坐标表示所涉及的电子能和电化学电位。电解质区域中的水平描绘了水分分裂的氧化还原电位,包括假定的过电势(将所需能量从1.23 eV,黑色增加到1.6-1.7 eV,蓝色箭头和水平)。(a):平移N型半导体,(b):平频p型半导体,(c):宽间隙p型C型沙尔科硫酸盐吸收器,带弯曲和束带隙朝向表面,以及(d):(d):AS(c),但对于狭窄的GAP吸收量。(d)中的红色“ x”表示孔达到水氧化电位的途径。
根本性设计变革半导体通常是通过深度扩散工艺制成的,该工艺将掺杂剂(元素杂质)引入硅晶片的晶格中。掺杂剂将晶片转变为能够有效导电的器件。掺杂剂类型决定了每个半导体区域的导电特性:N 型掺杂剂(如磷)产生负电荷载流子区域,而 P 型掺杂剂(如硼)产生正电荷载流子区域。DSRD 还包含轻掺杂的本征区域。这个高温区域夹在 N 型半导体和 P 型半导体之间,半导体中的电传导主要由价带和导带之间的激发电子决定。控制掺杂剂的分布和每个半导体层的厚度对于确保最终器件的最佳性能至关重要。然而,多年来用于生产第一代 DSRD 的扩散工艺繁琐、耗时且成本高昂,使得很难根据需求调整制造时间表。 “掺杂剂扩散是一种标准的半导体制造工艺,但就 DSRD 而言,该工艺既无法得到很好的控制,也无法大规模生产,”MED 工程师、外延 DSRD 团队成员 Sara Harrison 说道。掺杂剂深入硅中所需的扩散过程可能长达一周以上,整个过程
自20世纪60年代初半导体探测器问世以来,半导体一直被用于测量空间带电粒子。经过几十年的不懈努力,半导体探测技术得到了很大的发展[1]。硅正-本征-负(PIN)探测器因反向漏电流小、环境适应性强、稳定性高而成为辐射探测研究的热点[2-4]。PIN探测器是一种包括一层P型半导体、一层N型半导体以及二者之间的本征半导体(I层)的结构。I层的存在可以形成较大的耗尽区,增加粒子注入的概率,从而提高探测器的能量分辨率。由于PIN辐射探测器势垒层较厚、阻抗系数较大,因此可以获得较低的暗电流、较高的响应度,易于与焦平面阵列电路匹配。此外,该器件结构可以通过调节本征层厚度来提高量子效率[5,6]和响应速度。卫星用∆EE望远镜一般采用印刷电路板(PCB)和两个独立的薄、厚Si-Pin探测器封装而成[7]。∆EE望远镜广泛应用于重离子探测与跟踪、高γ短程粒子探测、X射线探测等。核粒子进入∆EE望远镜后,首先与薄探测器相互作用而损失能量(∆E),然后与厚探测器相互作用而损失剩余能量(E-∆E)。由于∆E与粒子质量成正比,与E成反比,由此可知粒子的性质。为使∆EE探测器中进入的高能粒子能量损失最小,对薄探测器的厚度有一定的要求(小于或等于100μm),但由于Si材料的材料特性,考虑到厚度较小的探测器易受到机械冲击,探测器装置更容易损坏。而且,两个独立的探测器也不符合小型化、高精度化的发展趋势。
石墨烯纳米纤维(GNR)由于其广泛可调且独特的电子特性而引起了极大的研究兴趣。可以通过表面合成方法实现所需的GNR所需的原子精度。在这项工作中,通过表面辅助反应,我们通过五角形环交界处将不同长度的基于pyrene的石墨烯纳米管(PGNR)融合,并在AU上建立了分子连接结构(111)。通过扫描隧道光谱(STS)与紧密结合(TB)计算相结合,研究了结构的电子特性。五角大楼环连接对石墨烯纳米纤维显示出弱的电子耦合效应,这使得通过五角形环连接与I型半导体异质相似的两个不同的石墨烯纳米纤维的电子特性。
通过替换h = 6.626 x 10 -34 js,c = 3 x10 8 ms -2和λmax= 0.7 x 10 -6 m e g(min)= 2.84 x 10 -19 j(or)1.8 eV的结果表明,所有可见光都被那些具有频带隙能量的半径差异少于1.8 ev所吸收的。因此,这些半导体是不透明的。在外部半导体中,受体和供体杂质的存在会产生新的能级受体水平(E A)(P型半导体)和供体水平(E D)(N型半导体),如图所示。这些杂质水平位于材料的带隙内。特定波长的光辐射可能是由于带间隙内的电子杂质水平或到这些杂质水平的结果所吸收的。4.6。电荷注入和辐射重组电子和孔可以以多种方式注入传导和价带中。光入射在材料上和光子的吸收上会产生电子孔对。我们还在P-N二极管中使用外部电池偏置也注入电子和孔。电子和孔将彼此重新组合,而导带中的电子将返回到价带。可以在两个过程中进行此重组过程。它们是(i)辐射过程和(ii)非辐射过程。在辐射过程中,E-H对重组和光子发出。这是光子吸收过程的倒数。电子孔对也可以重组而不会发光。相反,它们可能会发出(i)热量或(ii)光子或(iii)长波长光子与光子一起发出。这样的过程是非辐射过程。当电子和孔被泵入半导体中时,它们通过自发发射过程重组。此过程不需要光子来进行光子发射过程。自发重组率对于电子和光电设备都非常重要。载体注射的类型(i)少数载体注射,如果N >> P和样品大量掺杂的N型重组率与孔密度成正比。因此,重组率与少数载体密度成正比(孔中的孔)(ii)强注射