摘要:近年来,作为低成本,导电层的半导体聚合物已受到越来越多的关注。为了显示合理的电导率,必须掺杂半导体聚合物,该过程需要氧化或还原共轭主链和结构重排,以便将电荷平衡柜台容纳到聚合物网络中。在这里,我们旨在了解这种结构重排如何有助于掺杂的能量。我们利用了一个事实,即摩擦对齐的聚(3-己基噻吩-2,5-二苯基)(p3HT)膜包含两个多晶型物,一种具有晶体结构,其密度低于在未对齐的膜中观察到的结构,而另一个具有更紧密的,更紧密的浓度,浓度更紧密的晶状体结构。分别相对于底物,这两种结构分别是面对面和边缘的,因此它们的衍射在Q空间中很好地分开,因此可以分别监测每个种群的掺杂诱导的结构变化。当电影掺杂2,3,5,6- tetrafluoro-7,7,8,8-四甲苯喹啉甲烷烷(F 4 TCNQ)时,比浓度更容易诱导的结构变化,而不是浓度更容易诱导的结构变化。这一发现表明,在掺杂过程中,聚合物晶体结构的重新排列是一个重要的能量术语,并且可以通过设计新聚合物来促进半导体聚合物的掺杂,在该聚合物中,可以在结构减少的聚合物及时中容纳掺杂剂。s
电致变色 (Electrochromic, EC) 是材料的光学属 性 ( 透过率、反射率或吸收率 ) 在外加电场作用下发 生稳定、可逆颜色变化的现象 [1] 。 1961 年 , 美国芝 加哥大学 Platt [2] 提出了 “ 电致变色 ” 的概念。到 1969 年 , 美国科学家 Deb [3] 首次报道了非晶态三氧化钨 (Tungsten Trioxide, WO 3 ) 的电致变色效应。随后 , 人 们开始对电致变色材料进行了广泛而深入的研究。 20 世纪 80 年代 , “ 智能窗 ” 概念提出后 [4] , 由于节能环 保、智能可控等优点 , 形成一波新的电致变色技术研究 热点 [5-10] 。随着研究的深入 , 特别是纳米技术的快速 发展 , 器件性能得到了大幅的提升 ( 图 1(a)) [11-13] , 电 致变色器件 (Electrochromic Device, ECD) 也逐渐实现 了产业化应用。 根据材料种类不同 , 电致变色材料可大致分为 有机电致变色材料和无机电致变色材料。相较而言 , 有机电致变色材料具有变色速度快、柔性好、可加 工性强和颜色变化丰富等优点 , 主要包括导电高分 子、紫罗精类小分子和金属有机螯合物等 [14] 。无机 电致变色材料具有光学对比度高、光学记忆性好和 环境稳定性高等优点 , 主要包括过渡金属氧化物以 及普鲁士蓝等 [15] 。目前 , 电致变色器件的结构主要 为类三明治结构 , 由两个透明导电层中间夹一层电 致变色活性层构成。根据电致变色材料种类不同 , 电致变色活性层可分为整体结构和分层结构。整体 结构是电致变色材料与电解质相互混合为一层 , 这 类结构主要针对紫罗精等小分子有机物。这类器件 在外加电场作用下 , 有机小分子扩散到电极表面或 以电解质中氧化还原剂为媒介发生氧化还原反应而 实现颜色变化 [16] 。分层结构是电致变色材料、电解 质和对电极 ( 或叫离子储存层 ) 依靠界面接触分层 ,
摘要 业界采用三维 (3D) 微电子封装的趋势日益增长,这要求开发新的创新型故障分析方法。为此,我们的团队正在开发一种称为量子金刚石显微镜 (QDM) 的工具,该工具利用金刚石中的一组氮空位 (NV) 中心,在环境条件下同时对微电子进行宽视野、高空间分辨率的矢量磁场成像 [1,2]。在这里,我们展示了 8 nm 工艺节点倒装芯片集成电路 (IC) 中的二维 (2D) 电流分布和定制多层印刷电路板 (PCB) 中的 3D 电流分布的 QDM 测量结果。倒装芯片中 C4 凸块发出的磁场在 QDM 测量中占主导地位,但这些磁场已被证明可用于图像配准,并且可以减去它们以分辨芯片中微米级相邻的电流轨迹。通孔是 3D IC 中的一个重要组件,由于其垂直方向,因此仅显示 B x 和 B y 磁场,而使用传统上仅测量磁场 B z 分量(正交于 IC 表面)的磁强计很难检测到这些磁场。使用多层 PCB,我们证明了 QDM 能够同时测量 3D 结构中的 B x 、B y 和 B z 磁场分量,这对于在电流通过层之间时解析通孔产生的磁场非常有利。两个导电层之间的高度差由磁场图像确定,并与 PCB 设计规范相符。在我们为以下提供进一步 z 深度信息的初始步骤中
1. 引言 近年来,由于钙钛矿太阳能电池成本低、效率高、制备简单等特点,吸引了众多研究人员的关注。自从 2009 年 Miyasaka 等人首次报道以来,钙钛矿太阳能电池 (PSC) 技术已经从 3.8% 提升至 25% 左右 [1,2]。基本的钙钛矿太阳能电池由透明导电层(例如氟掺杂氧化锡 (FTO) 或铟掺杂氧化锡 (ITO)、电子传输层、光敏钙钛矿层、空穴传输层以及金属电极)组成。由于电子传输层适用于所有层,因此它对于 PSC 的高效率起着重要作用。TiO 2 是最常用的电子传输层之一,因为它具有多种制备方法,例如旋涂、喷涂、溅射等 [3–5]。除了制备技术之外,TiO 2 结构还存在一些问题,例如氧空位和非化学计量缺陷,尤其是位于 TiO 2 表面的缺陷 [6,7]。这些缺陷阻碍电子流动,导致钙钛矿太阳能电池性能不佳。一些研究人员报道了一些不同的材料如 SnO 2 、 ZnO、CdS 和 WOx 代替 TiO 2 作为电子传输层 [8–11]。尽管 CdS 作为电子传输层还远远不能令人满意,但它可能是改性和钝化 TiO 2 表面的优异界面材料。最近,Hwang 等人报道 CdS 作为介孔 TiO 2 层的改性材料,可提高钙钛矿太阳能电池的稳定性 [12]。Zhao 等人使用 CdS 作为前体溶液的添加剂,观察到复合显著减少 [13]。Dong 等人使用 CdS 作为电子传输层,观察到 PSC 的效率为 16.5% [14]。Wessendorf 等人通过使用 CdS 作为电子传输层,观察到磁滞减小 [15]。Cd 扩散到钙钛矿层导致晶粒尺寸增加,从而提高效率 [16]。Mohamadkhania 等人使用 SnO 2 表面上的 CdS 作为界面改性剂,观察到磁滞减小和效率提高 [17]。Ma 等人表明,在 TiO 2 表面化学沉积 CdS 可将效率从 10.31% 提高到 14.26% [18]。
业界越来越倾向于采用三维 (3D) 微电子封装,这要求开发新的创新型故障分析方法。为此,我们的团队正在开发一种称为量子金刚石显微镜 (QDM) 的工具,该工具利用金刚石中的一组氮空位 (NV) 中心,在环境条件下同时对微电子进行宽视野、高空间分辨率的矢量磁场成像 [1,2]。在这里,我们展示了 8 nm 工艺节点倒装芯片集成电路 (IC) 中的二维 (2D) 电流分布和定制多层印刷电路板 (PCB) 中的 3D 电流分布的 QDM 测量结果。倒装芯片中 C4 凸块发出的磁场在 QDM 测量中占主导地位,但这些磁场已被证明可用于图像配准,并且可以减去它们以分辨芯片中微米级相邻的电流轨迹。通孔是 3D IC 中的一个重要组件,由于其垂直方向,因此仅显示 B x 和 B y 磁场,而使用传统上仅测量磁场 B z 分量(与 IC 表面正交)的磁强计很难检测到这些磁场。使用多层 PCB,我们证明了 QDM 能够同时测量 3D 结构中的 B x 、B y 和 B z 磁场分量,这对于在电流通过层间时解析通孔磁场非常有利。两个导电层之间的高度差由磁场图像确定,并且与 PCB 设计规范一致。在我们最初使用 QDM 为复杂 3D 电路中的电流源提供更多 z 深度信息的步骤中,我们证明了由于麦克斯韦方程的线性特性,可以从整个结构的磁场图像中减去各个层的磁场图像。这允许从设备中的各个层中分离信号,该信号可用于通过求解 2D 磁逆来映射嵌入式电流路径。这种方法提出了一种迭代分析协议,利用神经网络对包含各种类别的电流源、隔离距离和噪声的图像进行训练,并结合 IC 的先验信息,
1。最近,由于其低成本,高效率和便捷的制造,钙钛矿太阳能电池对许多研究人员变得更具吸引力。自从宫宫和同事于2009年首次报道以来,钙钛矿太阳能电池(PSC)技术已从3.8%提高到25%左右[1,2]。基本的钙钛矿太阳能电池由透明的导电层组成,例如弗洛林掺杂锡氧化物(FTO)或imper的掺杂锡氧化物(ITO),电子传输层,光敏的钙钛矿层,孔传输层,最后是金属电极。由于对所有层都是有效的,因此电子传输层对于高效率在PSC中起重要作用。tio 2是最常用的电子传输层之一,其各种制造方法(例如自旋涂层,喷涂,溅射等)。[3-5]。独立于制备技术,TIO 2结构包括一些问题,例如氧气空位和尤其位于TIO 2表面上的非化色缺陷[6,7]。那些缺陷可以防止电子流,从而导致钙钛矿太阳能电池性能不佳。一些研究人员报告了一些不同的材料,例如SNO 2,ZnO,CDS和WOX,而不是TIO 2作为电子传输层[8-11]。尽管CD作为电子传输层仍然远非令人满意,但它可能是用于修饰和钝化TIO 2表面的出色界面材料。最近,Hwang等。报道CD作为中孔TIO 2层的修饰材料,导致钙钛矿太阳能电池的稳定性提高[12]。Zhao等。 Dong等。Zhao等。Dong等。Dong等。使用CD作为前体溶液的添加剂,并观察到重组显着降低[13]。使用CD作为电子传输层,观察到PSC的效率为16.5%[14]。Wessendorf等。通过使用CD作为电子传输层[15]观察到滞后的减少。CD扩散到钙钛矿层会导致晶粒尺寸增加,从而提高效率[16]。 Mohamadkhania等。 使用SNO 2表面上的CD作为接口修饰符,观察到滞后降低并提高效率[17]。 ma等。 表明,在TIO 2表面上化学沉积的CD可将效率从10.31%提高到14.26%[18]。CD扩散到钙钛矿层会导致晶粒尺寸增加,从而提高效率[16]。Mohamadkhania等。 使用SNO 2表面上的CD作为接口修饰符,观察到滞后降低并提高效率[17]。 ma等。 表明,在TIO 2表面上化学沉积的CD可将效率从10.31%提高到14.26%[18]。Mohamadkhania等。使用SNO 2表面上的CD作为接口修饰符,观察到滞后降低并提高效率[17]。ma等。表明,在TIO 2表面上化学沉积的CD可将效率从10.31%提高到14.26%[18]。
研究与专业经历 Giuseppe Valerio Bianco 于 2006 年以满分 (110/110) 优异成绩获得意大利巴里大学化学系“化学”荣誉学位,并于 2010 年获得巴里大学“创新材料化学”博士学位。他曾在微电子与微系统研究所 (CNR-IMM, Lecce Unit) 担任研究员两年 (2010-2012),并在无机方法与等离子体研究所 (CNR-IMIP, Bari Unit) 担任研究员三年 (2012-2014)。自 2015 年起,他一直在 CNR-NANOTEC 纳米技术研究所担任研究科学家。 对科学的贡献 他的主要科学活动和专业知识,由 55 篇国际期刊出版物 (h-index=19, SCOPUS)、n 证明。 1 项专利、23 篇会议论文集和 60 多篇会议论文(亦受邀),包括:(1) 用于合成 1D(半导体纳米线)、2D(石墨烯和过渡金属二硫属化物)和 3D(金属纳米颗粒)纳米结构材料的 CVD、等离子增强 CVD 和 PVD 方法;(2) 用于材料和纳米材料表面化学处理的湿法和等离子工艺。他是 CNR-Graphene Factory 门户网站普利亚石墨烯实验室部门的科学负责人,该门户网站负责传播石墨烯和二维材料的研究。正在进行的研究项目 2020 年“GRA4TEC,用于技术应用的石墨烯”,由华为技术有限公司(加拿大)资助。职位:首席研究员(PI);2020 年“GraFoMi,用于光子和微波器件的工程石墨烯”,由巴里理工大学资助。角色:首席研究员 (PI);2020 年“PHEMTRONICS,主动光学相变等离子体跨维度系统,实现飞焦耳和飞秒超宽带自适应可重构设备”,由 H2020-EU.1.2.1 资助。角色:共同 PI。已完成的研究项目 2019-2020 年“COPPER”由混合和有机太阳能中心 (CHOSE,意大利罗马) 资助,用于将大面积 CVD 石墨烯用作有机光伏器件中的透明导电层。 2018-2019 “用于屏蔽和光束控制的光学透明和可重构微波设备”,由美国陆军 RDECOM 资助,contratto W911NF-18-1-0263,角色:Co-PI;2016-2018 “TWINFUSYON,用于提高光电生物传感多功能纳米系统研究能力的孪生”,由 EC H2020-TWINN-2015(692034)资助。角色:研究团队成员;2013-2016 “MEM4WIN,用于零能耗建筑的先进、可调节和经济实惠的四层玻璃窗的超薄玻璃膜”,由 EC FP7-2012-NMP-ENV- ENERGY-ICT-EeB(314578)资助。角色:研究团队成员;2010-2013 “SENS&MICROLAB,创新传感器和普利亚大区资助的“航空微系统”项目(POFESR 2007-2013)。角色:研究团队成员;2010-2012“NIM-NIL,通过纳米压印光刻技术大面积制造 3D 负折射率超材料”由 EC-FP7-NMP-2008-SMALL-2-228637 资助。角色:研究团队成员;2008-2010 “NANOCHARM,利用椭圆偏振和偏振技术进行多功能纳米材料表征”由 EC FP7-NMP-2007-CSA-1 (218570) 资助。角色:研究团队成员。