cu 2 o光(光电极)可以产生很高的太阳能到水(STH)效率(≈18%),[6-8],但它也容易在水溶液中的光接种,显示出非常稳定的稳定性。[9,10]这是因为Cu 2 O的氧化还原电位位于Cu 2 O的带隙内,从而使其可将其减少到Cu或氧化为CUO中,这极大地限制了Cu 2 O光电座在光电子体(PoperelectRocata-Lytic(Pec)(PEC)场中的应用。[11–15]因此,已经大量研究用于改善催化过程中Cu 2 O光阴极的稳定性。例如,可以通过原子层沉积(ALD)技术在其表面上添加缓冲层(ZnO,Ca 2 O 3)和在其表面上的protective层(tiO 2 O 3),可以通过原子层(ALD)技术在电解质溶液中的光(TiO 2 O 3)和弹性层(tio 2)进行有效缓解。[16,17]但是,由于液体过程和昂贵的设备,此方法不适合大规模生产。因此,通过结合G -C 3 N 4,[18-20] NIS,[21] FeOOH,[22,23] Cu 2 S,[24-26]和MOFS [24-26]和MOFS [27,28],通过多样化的方法(例如,替代涂料,替代涂料)组合来形成连接,还可以提高复合Cu 2 O 2 O光阴极的稳定性。为了进一步提高Cu 2 O光电的光稳定性,需要通过可重复的过程和技术开发一些更有效的保护层材料。据报道,切断光电剥离和电解质溶液之间的反应可以有效抵抗其光腐蚀。此外,明显提高了Cu 2 O[29–31]铜苯乙酰基(pHCCCA)是一种新报道的金属有机聚合物半导体,具有出色的照片/热稳定性,可见光的光反应和高电子孔孔对分离效率。[32–36]最重要的是,它还显示出强的疏水性,静态水接触角为131.2°。[37]通过报道的光热方法,[16]高质量的pH c c c c cu Cu保护层被成功地自组装在Cu 2 O 2 O光(图1)的表面上(图1),有效地抑制了其光腐蚀,通过与电解液和O 2中的O 2分开其光腐蚀。在长期PEC实验后,通过构造的pH phcc cu/cu/cu 2 o光电座获得的稳定光电流密度显示出其出色的光稳定性,这也由稳定的晶体结构,形态和cu的价位证明。
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜,是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料(及其异质结构)是一种堆叠结构,相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用,而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片,将其用作构建块,以创建堆叠的二维晶体序列(称为 vdW 异质结构),这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而,要实现工业化应用,就必须发展大规模沉积,这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起,研究工作也愈发深入,[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如,当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时,对于范德华外延,下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为,实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此,二维材料的外延规则非常有必要,以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面,衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23],也可以形成在扭结和台阶边缘,从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此,如果沉积的2D材料没有完全弛豫,则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述,我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例,该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM),因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜,是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料(及其异质结构)是一种堆叠结构,相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用,而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片,将其用作构建块,以创建堆叠的二维晶体序列(称为 vdW 异质结构),这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而,要实现工业化应用,就必须发展大规模沉积,这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起,研究工作也愈发深入,[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如,当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时,对于范德华外延,下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为,实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此,二维材料的外延规则非常有必要,以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面,衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23],也可以形成在扭结和台阶边缘,从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此,如果沉积的2D材料没有完全弛豫,则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述,我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例,该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM),因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的
先进纳米材料因其出色的光电特性,受到学术界和工业界越来越多的关注(Liu et al.,2020)。近年来,人们致力于开发高性能纳米材料,这使得其在广泛的光电应用中具有巨大潜力(Kong et al.,2021;Niu et al.,2021),特别是在发光二极管 (LED) 和太阳能电池 (SC) 方面。我们非常高兴地推出这期题为“用于发光二极管和太阳能电池的先进纳米材料”的特刊。本期特刊从不同角度强调了材料-器件研究的主要意义,结合了现代实验方法和理论模拟。我们从这个令人兴奋的领域收集了 10 篇特色文章,涵盖了用于 LED 和 SC 开发的先进纳米材料的新兴概念、策略和技术。简化的有机 LED(OLED)结构和可行的制造工艺在照明中起着关键作用。 Xu 等人结合了超薄非掺杂发射纳米层(0.3 纳米),展示了低效率滚降和结构简单的 OLED。同时,Xie 等人通过使用含硼和氮原子的分子作为客体发射极,开发了溶液处理的蓝色热激活延迟荧光 OLED,其半峰全宽较窄为 32 纳米,获得高色纯度 OLED。另一方面,开发新型溶液处理的空穴注入材料对于高性能 OLED 至关重要。Zhu 等人合成了二硫化钼量子点(MoS 2 QDs)并展示了具有混合聚(3,4-乙烯二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT:PSS)/QDs 空穴注入层的绿色磷光 OLED。采用PEDOT:PSS/MoS 2 空穴注入层的OLED最大电流效率为72.7 cd A −1,比单一PEDOT:PSS的OLED高28.2%,表明以硫化物QD作为空穴注入层是实现高效OLED的有效方法。GaN基LED也是很有前途的照明和显示设备。Zhang等人从实验和数值两个方面系统地研究了台面尺寸减小对InGaN/GaN LED两个横向维度的影响,为设备小型化提供了见解。而Lu等人制作并展示了各种尺寸的应变减小微型LED,并研究了尺寸对光学特性和量子阱铟浓度的影响。他们的工作为实现微型LED的高功率性能提供了经验法则。另一方面,Liu等人对GaN基LED进行了系统的研究,提出了一种新的方法来降低应变,提高LED的效率。采用氢化物气相外延与激光剥离技术联合制备缓冲层,在双抛光蓝宝石衬底上制备了厚度约为250 μm的2英寸自支撑GaN衬底,为高功率GaN基器件提供了一条途径。
新兴的宽带隙 (WBG) 半导体有望推动全球产业发展,就如同 50 多年前硅 (Si) 芯片的发明推动了现代计算机时代的到来一样。基于 SiC 和 GaN 的器件正开始变得更加商业化。与同类的基于 Si 的元件相比,这些 WBG 器件更小、更快、更高效,在更严苛的操作条件下也能提供更高的可靠性。此外,在此框架下,一种新型微电子级半导体材料被创造出来,其带隙甚至比之前建立的宽带隙半导体(如 GaN 和 SiC)还要大,因此被称为“超宽带隙”材料。这些材料包括 AlGaN、AlN、金刚石和 BN 氧化物基材料,它们在理论上具有更优越的性能,包括更高的临界击穿场、更高的工作温度和潜在的更高辐射耐受性。这些特性反过来又使得革命性的新器件可用于极端环境成为可能,例如高效功率晶体管(因为巴利加品质因数有所提高)、超高压脉冲功率开关、高效 UV-LED、激光二极管和 RF 电子设备。本期特刊发表了 20 篇论文,重点关注基于宽带隙的器件:设计、制造和应用。三篇论文 [1-3] 涉及未来 5G 应用和其他高速高功率应用的 RF 功率电子设备。其中九篇论文 [4-12] 探讨了宽带隙高功率器件的各种设计。其余论文涵盖了基于宽带隙的各种应用,如用于提高 GaN 基光子发射器光子提取效率的 ZnO 纳米棒 [13]、InGaZnO 薄膜晶体管 [14]、宽带隙 WO3 薄膜 [15]、银纳米环 [16、17] 和 InGaN 激光二极管 [18-20]。特别是在 RF GaN 器件方面,Kuchta 等人 [1] 提出了一种基于 GaN 的功率放大器设计,该设计降低了透射率畸变。Lee 等人 [2] 展示了一种用于 2.5 至 6 GHz 干扰系统的紧凑型 20 W GaN 内部匹配功率放大器,它使用高介电常数基板、单层电容器和分流/串联电阻器实现低 Q 匹配和低频稳定。 Lin 等人 [3] 通过集成厚铜金属化层实现了 Ka 波段 8.2 W/mm 的高输出功率密度。关于 GaN 功率器件,Wu 等人 [4] 研究了一种双 AlGaN 势垒设计以实现增强模式特性。Ma 等人 [5] 介绍了一种使用 GaN 的数字控制 2 kVA 三相分流 APF 系统。Tajalli 等人 [6] 通过进行缓冲分解研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿的起源。可以确定每个缓冲层与垂直漏电和击穿电压相关的贡献。Sun 等人 [7] 研究了 GaN-on-Si 外延结构中垂直漏电和击穿电压的分布。[7] 提出了一种利用 TCAD 实现常关型 GaN HEMT 的新方法。该概念基于将栅极沟道方向从长水平方向转置为短垂直方向。Mao 等 [8] 在 IGBT 的集电极侧引入了一部分 p-polySi/p-SiC 异质结,以在不牺牲器件其他特性的情况下降低关断损耗。Kim 等 [9] 实现了 SiC 微加热器芯片作为下一代功率模块的新型热评估设备,并评估了其耐热性能。
卵子研究杂志。20,编号1,1月至2024年2月,第1页。 75-84 GAAS 1-X P X /SI 1-Y GE Y /GE三重连接太阳能电池的模拟和优化A. < /div>B. Azzououm B,A。Aissat A,B,C *,J。P. Vilcot C A艾哈迈德·德拉亚(Ahmed Draya),阿德拉尔(Adrar),阿尔及利亚B技术学院,Blida.1。Poincare Avenue,60069,59652 ASCQ的Villeneuve,法国本文着重研究和模拟GAAS 1-X P X /SI 1-Y GE Y /GE Y /GE三连接太阳能电池结构。首先,已经研究了与SIGE层相关的应变和带隙能。最佳锗浓度为0.88,应变约0.45%。然后,对上层GAAS 1-X P X /Si 0.12 GE 0.88的应变和带隙能的磷光浓度效应进行了优化。在室温下,最佳输出参数达到J SC = 34.41ma/cm 2,V OC = 1.27V,FF = 88.42%,η= 38.45%,吸收厚度为4.5µm,x = 0.47,菌株的菌株不超过1.5%。这项研究使我们能够设计高效,低成本的3J太阳能电池。(2023年10月23日收到; 2024年1月13日接受)关键字:半导体,效率,三连接,太阳能电池,光伏1.引言提高太阳能电池的效率会导致瓦特峰成本的降低[1]。在提供提高效率的技术中,我们发现了多期太阳能电池。但是,这些配置的制造成本仍然昂贵。后者基于一组具有不同带隙能的半导体材料的堆叠,该布置旨在吸收太阳光谱的最大值[2]。实际上,基于III-V化合物材料的多期太阳能电池提高了效率,并且似乎是光伏应用的未来。越来越多,它们已成为最前瞻性的太阳能技术[3,4]。降低成本所采用的技术之一是使用硅底物。因此,单层生长的GAASP/SI细胞可能是为空间应用提供低成本和高效率太阳能的合适候选者。,尽管在实验中众所周知,由于晶格不匹配高和热膨胀系数的巨大差异,很难用硅生长III-V材料[5-8] [5-8]。一种有希望的方法来克服这些限制并提高IIII-V 3J 3J太阳能细胞的效率,而不是使用Dermanium元素,而不是使用底层硅元素。锗的特征是直接带隙能在300K时为0.66 eV,因此吸收边缘比Si陡峭,SI陡峭,太阳辐照度光谱和低成本材料的光谱重叠更大。此外,锗元素可以与晶格匹配与III-V材料一起生长。这种优势使其成为吸收低能光子的有前途的材料[9,10]。由于这些最后的原因,在目前的工作中,锗被用作底部细胞。Fadaly等。此外,如[12]中报道,详细阐述了实验结构GAA 0.79 p 0.21 /si 0.18 ge 0.82双连接太阳能电池。将SIGE作为IIII-V顶部太阳能电池和底部电池之间的缓冲层的整合可以减少III-V核的位错界面,并提供高质量的底部太阳能电池。[11]证明了Si 1-ge Y合金的计算寿命接近III – V组半导体的寿命,因为从理论上讲,它们可以结合直接的带隙,波长态度和强烈的光学转变[11-13]。为了增强其表演的目标,三连接是 *通讯作者:sakre23@yahoo.fr https://doi.org/10.15251/jor.2024.201.75
电极| SE接口。3–5其中一些问题与SE在电极材料方面的电化学稳定性以及SE分解的相互作用的形成有关。如果可以形成稳定的固体电解质相(SEI),例如在常规锂离子细胞中石墨和优化的液体电解质之间的界面,这种初始不稳定不一定是一个问题。6 SE对碱金属的分解会导致形成其电子性能将决定其增长的相互作用的形成:7(a),如果大多数分解产物在电子上是电子上绝缘的,那么SEI的增长将最终停止,并且对电源的电源不可能(如果能够远离电源),则可能会影响电源的电源,如果它可能会影响电源,则该电源可能会造成电源的影响,如果是by的电源,则可以在电源范围内构成,而该障碍物是可以在电源上造成的,如果是by sei的范围,则可以在电源上造成,而该障碍物是可以在电源上造成的。混合离子电子传导(MIEC)之间的生长将不间断,直到消耗所有SE并发生短路。后一种相间类型对于具有持久性能的SSB不兼容。可以访问相间的化学组成对于确定产生哪种类型的相间以及是否在细胞中达到稳定性至关重要。X射线光电子光谱(XPS)是用于化学组成分析的出色表面表征技术。分析埋入界面的组成是一个挑战,因为XPS的深度分辨率有限。最近,已经开发了各种原地8-10和Operando技术11,12来解决此问题。XPS的深度分辨率有限,是由于测量的性质归因于收集光电子的收集,这些光电子在距离最初与原子核相距不远后从样品表面逸出,它们最初与它们最初界定的原子核(通常在10 nm内,在小于10 nm的范围内,用于由Alkα源激发的光电子,并经过Na的金属)。对于所有这些,其想法是使SE表面上的碱金属层足够薄,以使SE发射的光电子(可能是由于相互重点)穿过金属叠加层。为了产生碱金属层,一种技术包括将其从由相同的碱金属组成的计数器电极上镀在SE表面上,同时分析了相间产物Operando。11在这种情况下,可以从任何XPS仪器中存在的电子洪水枪向SE表面提供低能电子。尽管该技术已经证明了其表征相互作用组成的功效,但可以从中提取的信息程度(例如碱金属层的增长率行为)尚未得到充分理解。这项研究的目的是介绍可以从该操作方案中提取的信息深度。结果分为两种成对的文章(第一部分:实验;第二部分:理论13)。在第1部分中,研究了NASICON家族的SE表面上Na金属(Na 0)的电化学稳定性(Na 3.4 Zr 2 Si 2.4 P 0.6 O 12,进一步称为NZSP)。总的来说,这项工作介绍了一个了解增长的框架nzsp是因为其高离子电导率使其成为有前途的候选SE,14,但其对NA 0的稳定性仍在争论中。理论DFT计算预测Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12(由Na 1 + X Zr 2 Si X Zr 2 Si X P 3-X O 12,0≤x≤3定义的NASICON组成空间的最接近的阶段是0 v在Na/Na +的Na/Na +应不稳定的Na/Na 2 ZROS na 2 ZRO和Na 2 ZRO 3,4 sRO 3,4 sRO 3,4 s sRO 3,4 s sRO 3)。15–17在Na 0 | Na 3 Zr 2 Si 2 PO 12也通过电化学阻抗光谱和前XPS研究在实验中提出。17,18本研究将区分两种Na 0 | NZSP接口:第一个是Na 0和抛光的NZSP(NZPS抛光)颗粒之间的接口;第二个是Na 0和As-Sinter的NZSP(NZSP AS)颗粒之间的接口。此比较旨在阐明NZSP表面化学对其对Na 0的稳定性的影响。的确,在我们小组的先前研究中确定了热处理促进在As-Sintered NZSP样品表面上形成薄的Na 3 PO 4层,当NZSP表面抛光时,该层可以去除。14 AS Na 3 PO 4是一个阶段,预测通过DFT计算对Na 0稳定,19该比较的目的是评估Na 3 PO 4作为自我形成的缓冲层的效率。对第一个实验部分的讨论着重于从XPS拟合模型中提取信息,以告知Na 0 | nzsp抛光和Na 0 | Na 0 | Na 3 PO 4 | NZSP接口的相间形成动力学。时间解析的电化学阻抗光谱(EIS)也被用来评估相互作用的离子电阻率。