本研究介绍了新型锡(IV)氧化物 /还原石墨烯(SNO 2 /RGO)纳米复合材料的合成和深入评估,作为晚期电化学超级电容器的电极材料开发了。利用具有优化参数的可扩展合成方法,由X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和扫描电子显微镜(SEM)表征所得的纳米复合材料,揭示其明确定义的形态,晶体结构和组成。包括射流电荷 - 电荷 - 电荷 - 电荷 - 电荷障碍,电化学障碍光谱(EIS)(EIS)和环状伏安法(CV)的全面电化学评估表明,与纯SNO 2相比,SNO 2 /RGO表现出出色的性能指标。值得注意的是,在1 a g -1的电流密度下,SNO 2 /RGO纳米复合材料达到了140 f g -1的比电容,超过了纯SNO 2的133 f g -1。这些发现突出了SNO 2 /RGO纳米复合材料可显着增强储能能力的潜力,使其成为电动汽车,便携式电子设备和可持续能源系统应用的有前途的候选人。
图 2:a) 还显示了 0-3 at.% W 掺杂 SnO 2 薄膜的 XRD 图案以及锡石相中 SnO 2 的计算图案。b) (211) 峰的放大图,显示在 SnO 2 中 W 替换后没有明显的偏移。c) 导电性最强的薄膜 (1.5 at.% 掺杂 W: SnO 2 ) 的 La Bail 拟合。d) SnO 2 薄膜中不同 W 浓度下纹理系数的变化,其中纹理系数值高于 1 表示该平面优先生长。
金属氧化物半导体是一类在我们的生活中得到日益广泛应用的材料,因为它们具有有趣的可调能带隙、优异的化学和机械稳定性等。随着技术的进步,能够生产出薄膜、纳米粒子、纳米线和纳米棒形式的金属氧化物,它们的应用多年来不断增长,从半导体电子器件扩展到传感器、光电子器件、催化、能量收集和存储设备。1 – 38 半导体金属氧化物的一个有趣的应用源于这样一个事实:一些金属氧化物可以掺杂外来元素,从而表现出与金属相当的电导率。这种氧化物的薄膜允许光通过,几乎不产生吸收,因此这种薄膜非常适用于作为光电器件的电极,因为光电器件需要既对光透明又能像金属一样导电的材料。这导致了透明导电氧化物 (TCO) 的发展,它是近代大多数光电子和光伏设备不可或缺的一部分。导电透明金属氧化物薄膜,例如 SnO 2 和 ZnO(氧化锌),正在许多消费电子产品中找到应用,尤其是平板显示器、触摸屏、光伏设备、低辐射玻璃、节能窗和储能设备。8 – 10,12 – 14,39 透明导电膜是一种薄层导电材料,在可见光范围内具有低吸收率(或高光透射率),是上述任何设备的基本要求。20 电导率和透明度可以进行定制,以扩大其在大量应用中的效用。 20 – 26 除透明导电薄膜外,氧化物/金属/氧化物多层结构也得到了广泛的研究,以提高它们的光透射率和电导率,以满足 TCO 的要求。11,40 – 42 图 1 显示了不同的透明氧化物及其在光伏设备、触摸屏、平板显示器和节能智能窗中的应用。然而,只有少数掺杂特定元素的金属氧化物作为 TCO 表现出令人满意的性能,例如铟 (In) 掺杂的 SnO 2 (ITO)、氟 (F) 掺杂的 SnO 2、铝 (Al) 掺杂的 ZnO、镓 (Ga) 掺杂的 ZnO 等,尽管这些都有各自的局限性。二氧化锡作为透明导电氧化物 (TCO) 因其广泛的应用而受到了广泛的研究关注,并得到了许多研究人员的评述。 9,12,43,44 评论文章主要讨论了 ITO 的挑战和机遇。它既具有低电阻率,又具有
引言目前,微电子气体传感器广泛应用于环境监测、通风和空调系统、家用设备和汽车工业[1,2]。它们还用于确定采矿、化学和冶金工业中危险气体的最大允许浓度[3,4]。在众多的金属氧化物半导体中,二氧化锡被认为是最有前途的传感材料[5]。气敏电阻型传感器采用二氧化锡制造,通过测量触点间电阻的变化来检测空气中气体的存在。气体传感器的小型化在保持工作电压的同时,增加了触点间隙中的电场。这会刺激离子吸附气体粒子在活性层表面的迁移,影响气敏装置的整体特性,并实现气体的分析和识别[6,7]。研究金属氧化物半导体结构的电物理特性通常涉及测量介电氧化物层的伏特-法拉特性(通常在高频下)以及具有相对较高电导率的氧化物层在直流下的伏特-安培特性 (IVC)。本研究介绍了基于 SnO 2 /Si 的异质结中电流传输机制的实验结果。
载体选择性ETL和HTL对于提取和运输电荷至关重要,同时最大程度地减少了界面电荷重组。在配置的钙钛矿太阳能电池中,钙钛矿层沉积在ETL层的顶部。9因此,ETL层的质量和特性直接影响光吸收钙钛矿层的性质。因此,开发和优化ETL层已成为研究的热门话题。最初,由于其合适的光电特性,TIO 2被广泛用作钙钛矿太阳能电池中的电子传输层。然而,它具有卵形照明下的光催化特性,需要大约500 1 c的高温退火以实现适当的结晶度,从而使该材料不适合用于PSC的升级和商业化。3,10–12为了克服这些缺点,已经研究了替代的N型金属氧化物,应允许低温处理,成本较低,应提高稳定性。13–17
电话:914-945-3070(SETNA 为 603-548-7870)电子邮件:kwlee@us.ibm.com(SETNA 为 eschulte@set-na.com)摘要锡合金被广泛用作电子互连的焊料。锡焊料表面往往有锡氧化物,需要将其去除以提高互连回流工艺(如倒装芯片连接)的产量。传统上,使用强助焊剂去除这些氧化物,但此工艺的缺点是会留下助焊剂残留物,这可能导致底部填充分层或需要高成本的清洁工艺。随着焊料凸块体积和凸块间间距的减小,这些问题在制造过程中变得更加难以处理。我们建议使用大气等离子体来减少凸块表面的这些氧化物,以便使用非常轻的助焊剂,甚至根本不使用助焊剂。此工艺具有等离子表面处理的优点,而没有真空等离子工艺的成本和产量损失。这种工艺可以提高产量和产量,同时降低成本。我们描述了一个实验,其中锡箔用还原化学大气等离子体工艺处理,然后用X射线光电子能谱 (XPS) 和俄歇电子能谱 (AES) 进行分析。AES 深度剖面分析表明,等离子体显著降低了氧化锡的厚度。没有证据表明任何蚀刻底层元素锡。这些结果表明,氧化锡被还原为金属锡,而底层锡金属没有被蚀刻。在另一个使用带有 SnAg 焊料的半导体芯片的类似实验中,XPS 结果表明氧化锡再次被还原为金属锡。在倒装芯片连接中,使用这种大气等离子体处理的芯片的连接工艺实现了高互连产量,即使在质量差且氧化过度的焊球的情况下也是如此。据我们了解,以前没有报道过在环境中用大气等离子体对氧化锡进行纯化学还原。关键词无铅焊料倒装芯片连接、氧化锡还原、大气等离子体和半导体互连
图 1:单层结构,(ab) 碘化铅-PbI 2 ,(cd) 氧化铅 PbO ,(ef) 氧化锡 SnO ,(gh) 硫化铟-InS ,(ij) 硒化铟-InSe ,分别为顶视图和透视侧视图。(k) PbO 和 SnO ,(l) PbI 2 ,InS 和 InSe 的第一布里渊区路径。原子颜色代码:黑色=Pb,紫色=I,红色=O,浅蓝/灰色=Sn,浅粉色=In,黄色=S,绿色=Se
纳米技术和光子学领域的最新进展为开发新一代灵活、便携、多功能和高性能光纤传感器提供了可能性,例如基于有损模式谐振 (LMR) 的传感器。由于其灵活性和相对较高的灵敏度,这种新方法在过去 20 年中应运而生,并发现了许多应用,如折射率 (RI) [ 1 ]、电压 [ 2 ]、pH 值 [ 3 ]、湿度 [ 4 ] 和化学检测 [ 5 , 6 ]。此外,由于 RI 灵敏度高,基于 LMR 效应的无标记生物传感器的研究也已有大量报道 [ 7 , 8 ]。这种光学效应发生在光纤上的薄膜中。然而,必须满足基底(光纤)、薄覆盖层和外部介质的介电常数的特定条件。一般来说,薄膜介电常数的实部必须为正,同时其幅度要高于其虚部和分析物的介电常数 [ 7 ]。因此,要获得 LMR,需要选择合适的光纤覆盖材料。许多薄膜材料沉积在石英玻璃上时可以获得 LMR。这些材料包括半导体和金属氧化物或氮化物(氧化铟镓锌 [9]、氮化硅 [10]、氧化铟锡 (ITO) [11]、掺氟氧化锡 (FTO) [12]、氧化锡 [13]、氧化锌 [9, 14]、氧化铟 [15]、氧化钛 [16],以及氧化铪、氧化锆和氧化钽 [17]、类金刚石碳膜 (DLC) [18] 和各种聚合物 [3])。其中一些材料,例如 ITO [19-21] 和 FTO [12],由于其独特的性能,例如良好的电导率和合适的带隙 [22],已被报道能够在光学和电化学两个领域发挥作用(EC)传感器的询问是可以同时进行的。由于多个
图 1. a) 使用 SnO 2 作为 ETL 的 nip PSC 的 PCE 记录值,并与每年最高认证 PCE 进行比较(插图:每年发表的论文数量,根据 Scopus 数据库计算得出,关键词为“SnO 2”、“氧化锡”和“钙钛矿太阳能电池”)。空心圆圈:nip PSC 的认证 PCE;空心五边形:基于 SnO 2 的 PSC 的报告 PCE;实心五边形:基于 SnO 2 的 PSC 的认证 PCE。[6, 27, 28, 30, 31, 36-38] b) 高效 SnO 2 ETL 的历史进展,突出重要里程碑;指出了创纪录效率的关键方法。经许可转载。[31, 38] 版权所有 2020, 2021,自然出版集团。
国内生产和用途:2024年未从美国的矿石中回收indium。几家公司生产的含合金,化合物,高纯色金属和焊料包括从进口的indium金属中生产的。生产氧化锡(ITO)的生产继续解释大多数全球含量消耗。ITO薄膜涂层主要用于各种平板显示器中的导电目的 - 通常是液晶显示器(LCD)。其他依赖端的用途包括合金和焊料,化合物,电气组件和半导体以及研究。估计的国内乳化剂在2024年为250吨,基于年度估计进口量。没有可用的可用回收或最终用途数据可用于indium。根据美国平均仓库价格,在2024年,精致Iunsed的估计价值约为8500万美元。