一、使用Pb_(1-x)Ge_xTe材料提高红外薄膜光学器件温度稳定性（论文文献综述）
高旭鹏[1]（2021）在《二维铅基卤化物钙钛矿的制备和发光特性的研究》文中进行了进一步梳理二维（2D）Ruddlesden–Popper（R-P）型钙钛矿作为一种优异的光电材料,具有大的激子结合能、量子限域效应和好的水分稳定性。其分子式为（A′）2（A）n-1BnX3n+1,阳离子配体（A’）、金属离子（B）、卤素（X）和无机层层数（n）的改变都会导致2D钙钛矿材料的晶体结构和光学性质发生变化。在本论文研究初期,已经有大量关于2D钙钛矿薄膜的报道。然而关于2D钙钛矿纳米材料的研究却很少,并且已报道的2D钙钛矿的荧光量子效率较低。基于上述研究背景,我们聚焦铅基溴化物钙钛矿材料的研究,通过调控胶体合成动力学过程,胶体制备了2D和准-2D钙钛矿纳米片,明晰了2D和准-2D钙钛矿纳米片的晶体结构和光学性质,发展了金属离子掺杂策略,实现了其发光性能的调控和优化。具体的研究工作包括以下三个方面:（1）我们通过金属离子表面调控,制备了OAm+(C18H35NH3+)和Cs+共同占据A位的层状准-2D（OAm）2CsPb2Br7（n=2）钙钛矿纳米片。在合成3D CsPbBr3QDs的过程中,引入大量的Mg2+促进了有机配体对无机组分的吸附并改变了其排列方式,在无机组分表面所形成的复合物层状软模板,有效地限制了[PbBr6]4-在c轴方向的生长,定向制备了各向异性的二维层状结构。该准-2D钙钛矿纳米片表现出了荧光量子效率为35%的位于440 nm的荧光发射。重要的是,除了Mg2+,如Ca2+、Co2+、Sr2+、Mn2+等金属阳离子,也能起到类似的表面调控各项异性生长的作用,从而实现3D钙钛矿的降维生长。不同于以往化学计量比制备准-2D钙钛矿的方法,我们通过表面胶体工程调控了准-2D钙钛矿的合成,为合成低维钙钛矿提供了新的思路。（2）基于第一部分的研究成果,我们随后成功制备了Mn2+掺杂的准-2D（OAm）2Cs(Pb1-xMnx)2Br7（n=2）钙钛矿纳米片:通过改变Mn2+与Pb2+的投料摩尔比,可以实现3D钙钛矿QDs向准-2D钙钛矿纳米片的转换,同时在准-2D钙钛矿中实现Mn2+的有效掺杂。此外,研究表明:准-2D钙钛矿宿主向Mn2+发生了高效的能量传递,引起了Mn2+的d-d跃迁,实现了位于614 nm的Mn2+的荧光发射。通过调控Mn2+的投入量,可以实现钙钛矿纳米片在400 nm-700 nm的全光谱荧光。最后,我们将高效的Mn2+掺杂的准-2D钙钛矿作为荧光粉实现了橙光和白光LEDs器件的构筑。（3）2D钙钛矿（n=1）的强量子限域效应使其具有宽的带隙,因而很难发射蓝光和绿光之外的更长波长的荧光。一方面,大的激子结合能加快激子的热猝灭,导致其非常低的荧光量子效率,另一方面,紧束缚激子更有利于宿主向掺杂剂的能量传递。为此,我们采用了一种简单、高效且低耗能的室温结晶法制备了一系列的Mn2+掺杂的2D（PEA）2PbBr4纳米片。Mn2+掺杂的（PEA）2PbBr4具有双峰发射特征,发射中心位于410 nm和600 nm,分别对应于宿主钙钛矿的自由激子跃迁和Mn2+的d-d跃迁。我们通过调节最佳Mn2+掺杂量,构筑了最高效的能量传递体系,使得材料的PLQY达到了54%。我们利用变温荧光光谱和时间分辨荧光光谱技术,对宿主到Mn2+的能量传递过程进行了深入的研究与验证。最后,我们用Mn2+掺杂的2D（PEA）2PbBr4纳米片制备了不同色温的白光LEDs。综上所述,我们发展了2D和准-2D钙钛矿纳米片的胶体制备新策略,揭示了准-2D钙钛矿的晶体结构和光学性质的构效关系,构筑了准-2D钙钛矿基LEDs器件,为其在光电领域应用提供了新的思路。
姚梦楠[2]（2021）在《基于卤化铅基钙钛矿单晶探测器的制备与性能研究》文中提出光电探测器作为一种将光信号直接转换成电信号的装置,在军事、国防、医学影像、环境监测、安防安检、基础科学研究等领域发挥着重要的作用。截至目前,基于传统无机半导体材料的光电探测器,仍然在市场占据主导地位。以GaN,Si,Ge,InGaAs和HgCdTe为代表制备的光电探测器,可探测的范围从紫外波段覆盖到红外波段。进入21世纪以来,可溶液加工的有机半导体材料由于具有重量轻、可柔性、成本低、大面积制作等优点,利用其制备的光电探测器已经可以比肩甚至部分参数超过无机半导体探测器,因此获得广泛关注。近10年来,通式为APbX3（A=Cs+,Rb+,[HC（NH2）2]+（FA）,[CH3NH3]+（MA））,X=Cl,Br,I)的钙钛矿材料,因为具有突出的光电特性,已经成为新兴的半导体材料。多晶薄膜和单晶结构是钙钛矿材料在光电应用中最为常见的两种形式。最初的研究是基于钙钛矿多晶薄膜进行的,利用不同的成膜方法,控制结晶过程,从而有效地调控晶粒大小,表面粗糙度及薄膜厚度。然而,这些因素对于光子的吸收和电荷的传输有着较大的影响。而且,多晶薄膜存在大量的缺陷,严重影响了器件的性能。2015年,科研人员首次对钙钛矿单晶的光电特性进行了深入的研究。由于消除了晶界,单晶表现出比多晶薄膜更好的特性。例如,钙钛矿单晶的缺陷态密度大约在109-1011 cm-3范围内,比多晶薄膜低约5个数量级。这种超低缺陷态密度使载流子的扩散长度为数十至数百微米。此外,卤化铅基钙钛矿单晶还具备高射线吸收系数、高迁移率、长载流子寿命与可低温溶液法生长等特点,有望克服现有高能辐射型光电探测器在灵敏度和检测限等方面的不足,推动可室温工作、低成本、高灵敏成像的探测器的开发。因此,卤化铅基钙钛矿单晶被认为是最具潜力的可见光和X射线探测器的材料。本论文围绕卤化铅基钙钛矿单晶的材料特性及其器件性能展开,通过对晶体表面进行钝化处理、改变单晶材料离子组成以及A位掺入大尺寸阳离子的方法和策略来改善器件各方面性能,主要开展了以下研究工作:首先本论文介绍了由高质量的FAPbBr3钙钛矿单晶制备的双功能探测器。其中,大尺寸、无裂纹的FAPbBr3单晶通过梯度升温的低温结晶法生长而成,并在460 K的高温下展现了出色的热稳定性。随后,通过紫外臭氧处理可以有效地钝化晶体表面缺陷,从而具备优异的载流子迁移率和寿命乘积（μτ）以及超低的表面电荷复合速率,这也进一步促使FAPbBr3单晶探测器对高能X射线辐射表现出了高灵敏度和低检测限。同时,作为可见光探测器,器件获得了低至5.4×10-14 A Hz-1/2的噪声电流和3.5×1012 cm Hz1/2 W-1的比探测率,且在460 K的高温环境中仍然可以正常工作。基于FAPbBr3单晶光电探测器优异的性能,构建了具有漫反射模式的成像系统,从而在高温环境下获得了清晰的图像,全面地展现了器件对可见光和X射线出色的探测能力,以及在成像方面的应用潜力。本论文在第三章对Cs0.1FA0.9Pb(I0.9Br0.1)3钙钛矿单晶探测器展开一系列研究。为了解决FAPbI3晶体易在空气中发生相变的问题,采用改变钙钛矿材料的离子组成来抑制这种相变。通过用尺寸较小的Cs离子代替FA阳离子;用Br离子代替I阴离子来降低钙钛矿单晶材料的容忍因子,从而获得了半导体特性突出且长期稳定的Cs0.1FA0.9Pb(I0.9Br0.1)3单晶。实验证明,在空气中储存109天后,晶体颜色并未发生任何变化,没有出现“黄相”,且器件仍然可以正常工作。与此同时,基于高质量的Cs0.1FA0.9Pb(I0.9Br0.1)3单晶制备的探测器对可见光和X射线均表现出了突出的探测能力。特别是,对于X射线高能粒子,器件在50 V mm-1的电场下获得了12230μC Gy-1air cm-2的高灵敏度,最低可探测的剂量率低至31.5 n Gyair s-1,从而可以灵敏地捕捉“无形杀手——X射线”。本论文在第四章中系统研究了基于A位阳离子调控Cs0.1FA0.9Pb(I0.9Br0.1)3钙钛矿单晶探测器。为了进一步改善光电探测器的性能,采取了在钙钛矿结构的A位掺入大尺寸阳离子胍（CH6N3+,GA+）的策略,从而达到增加材料缺陷形成能并降低电子-声子耦合强度的目的。光学和电学特性证实了较大尺寸的GA+通过直接取代FA掺入晶体中,使结构中晶胞体积逐渐膨胀,形成混合的Cs0.1(FA1-xGAx)0.9Pb(I0.9Br0.1)3（x=0.05,0.15,0.25）单晶。对比实验表明,掺入适当比例的GA+可以有效地改善单晶的质量,当x=0.15时,Cs0.1(FA0.85GA0.15)0.9Pb(I0.9Br0.1)3单晶具备突出的μτ乘积,从而可以显着地提高电荷收集效率,并通过抑制晶体浅能级的缺陷,使器件的暗电流明显降低。同时,对于X射线的探测,Cs0.1(FA0.85GA0.15)0.9Pb(I0.9Br0.1)3单晶器件在50 V mm-1的电场下获得了2.2×104μC Gy-1air cm-2的高灵敏度,最低可探测的剂量率更是低至11.3 n Gyair s-1,是迄今为止最灵敏的钙钛矿单晶X射线探测器之一,并成功实现了对环形金属垫片的X射线成像应用。本论文主要研究了基于卤化铅基钙钛矿单晶探测器,通过对晶体表面进行钝化处理、改变单晶材料离子组成以及A位掺入大尺寸阳离子的方法和策略,有效改善器件对可见光和X射线探测的各方面性能,促使探测器的暗电流、响应度、灵敏度、剂量率和稳定性等重要性能参数均有所提升。本论文为钙钛矿单晶光电探测器的材料选择、晶体生长、结构设计、器件工作机理分析以及成像应用等方面进行了开拓性的探索并未为后续研究提供了有价值的参考。
吴艳杰[3]（2021）在《宽光谱响应的钙钛矿太阳能电池研究》文中指出近年来,钙钛矿太阳能电池（PSCs）取得了令人难以置信的进展,其认证的光电转换效率达到25.5%,可与硅基太阳能电池的效率相媲美。尽管PSCs在过去十几年里发展非常迅速,但将太阳能转换成电能的效率还有待进一步提高,其转换能力主要与光谱利用率有关。低能光子不能被PSCs吸收,而高能光子也不能被有效利用,主要是由于标准AM 1.5太阳光谱的波长范围在280-2500 nm。然而,目前常用高效的铅基钙钛矿材料的带隙较大,它仅吸收一小部分的紫外光和可见光,这仅占整个太阳光谱的45-50%。因此,进一步扩宽PSCs在近红外光的利用以及提高PSCs对紫外光的利用率是PSCs的研究重点。我在博士期间主要的研究内容是利用无机半导体、有机异质结和贵金属的协同作用提高PSCs的近红外光谱响应和紫外光利用率,实现高效稳定的宽光谱响应的PSCs。（1）首先,疏水的Cu2CdxZn1-xSnS4（CZTS:Cd）薄膜和金纳米棒（Au NRs）被成功地引入到PSCs内部。这种方法可以同时扩宽和增强器件的近红外光谱响应,器件的光谱响应被扩宽到900 nm。器件的光电转换效率（PCE）从19.30%增至21.11%。同时PSCs的湿度稳定性也被明显地提高。这项工作表明制备钙钛矿/无机半导体杂化器件是扩宽和增强PSCs近红外光谱响应的一种有效的策略。（2）其次,为了进一步提高PSCs的近红外光谱响应。PBDB-TF:BTP-4Cl有机异质结和Au NRs被同时引入到器件内部。器件的光谱响应被成功地扩宽到950 nm。为了提高器件稳定性,利用Mo O3作为空穴传输层（HTL）。采用这种结构之后,PCE从16.67%显着提高到21.55%,获得了目前基于有机异质结/钙钛矿杂化太阳能电池和采用Mo O3作为HTL的器件中报道的最佳效率。在标准太阳光照射1000 h后,器件PCE仍保持初始PCE的70%。（3）再次,为了进一步提高PSCs的近红外光谱响应和紫外光利用率,新型COTIC-4F:PC61BM:PBD7-Th三元有机异质结、金纳米三角片（Au NTs）和CsPbCl3:Yb3+,Ce3+,Cr3+被成功引入到PSCs内部,器件的光谱响应被扩宽到1100 nm。最后,PCE从19.23%显着提高到21.34%,这是目前文献报道基于倒置杂化器件的最高效率。PSCs的光照和湿度稳定性也被明显提高。这项工作对提高PSCs的近红外光谱响应和紫外光利用率具有重要的意义。（4）最后,柔性、大面积和半透明器件的性能被明显提高。将金纳米星（AuNSs）和氧化锡（Sn O2）引入到PSCs中,提高了器件的光捕获能力和载流子传输性能。当吸收层厚度为250 nm时,器件的PCE从15.34%提高到18.50%,PCE提高了20.60%。当吸收层厚度为400 nm时,PCE达到20.06%。更重要的是,本章成功地合成了柔性、大面积和半透明的PSCs。柔性器件经过100次弯曲后,器件的PCE仍能达到其初始的90%以上。本章的工作对获得超薄、高效、柔性和半透明的PSCs具有重要的指导意义。
徐煌[4]（2021）在《基于第二类狄拉克半金属的太赫兹探测器件研究》文中指出近年来,以石墨烯、黑磷和过渡金属硫属化合物（TMDCs）为代表的二维材料在光电性能方面取得了快速的进展。然而,由于在能带结构、暗电流噪声、光吸收能力等方面存在的缺陷,以二维材料为基础的光电探测技术在长波长、室温下工作、快速响应方面仍面临巨大挑战。与此同时近年来半导体技术的快速发展和光电探测器应用领域的快速开拓,对性能优异的光电探测器提出了更高的要求,尤其是探测处于光子学和电子学之间的过渡区域的太赫兹辐射,受起了极大的关注。太赫兹技术的研究涉及物理学、化学、材料科学、半导体科学技术、真空电子学等学科,是一个典型的交叉前沿科技领域。特别是具有非平凡带输运特性的拓扑材料,将会导致诸如手性异常、磁光效应等量子化现象的特殊物理现象,其中狄拉克半金属的发现为操纵与拓扑非平凡特性奠定了基础,从而以此为基础能够在更长的波长下工作的先进光电器件成为可能。本论文的主要对新型Ⅱ类狄拉克半金属材料在太赫兹探测领域的应用进行研究,包括了基于碲化铂（PtTe2）材料的太赫兹探测器研究,在此基础上,进一步对碲化铱（Ir Te2）材料进行了铂元素（Pt）掺杂,通过对Ir1-xPtxTe2材料的能带结构调控分析,实现高性能太赫兹探测器。1.碲化铂（PtTe2）是一种新型Ⅱ类狄拉克半金属材料,具有倾斜的狄拉克锥能带结构,在特定的某个动量方向上严重倾斜的狄拉克锥结构为研究各向异性输运性质提供了新的研究途径。在部分工作中,我们主要研究制备了基于PtTe2材料低维结构的室温太赫兹探测器,通过设计蝶形天线耦合太赫兹辐射实现对0.12 THz波段的场强增强。由于各向异性的Ⅱ类狄拉克能带结构器件可在零偏置电压下直接产生光电流,探测器实现了高性能自供能探测,其响应率可达1.6A/W,通过外加100 m V的偏置电压增强到3.8 A/W。在二维异质结界面范德华力的作用下,基于PtTe2材料与石墨烯的异质结可实现包括快速电荷转移和增强太赫兹吸收等性能,这被证实是一种提高太赫兹探测性能的可行策略。结果表明,像PtTe2这样的拓扑半金属是在太赫兹波段实现高性能光探测系统的理想材料,这对无损成像、遥感和生物医学应用尤其有吸引力。2.在Ⅱ类狄拉克半金属材料PtSe2、Pd Te2中,由于其费米能级远离狄拉克点,我们提出了一种Pt金属元素掺杂Ir Te2材料的新手段来探索并优化其能带结构。通过原材料配比的变化,合成得到了具有不同掺杂浓度x的Ir1-xPtxTe2材料系列,以此为基础展开对照研究。结合第一性原理的理论分析和角分辨光电子能谱的实验验证,我们证明了Ir1-xPtxTe2材料在Pt掺杂的帮助下成为一种理想的Ⅱ类狄拉克半金属材料。由于元素电子数的不同,不同Pt掺杂浓度能对Ir1-xPtxTe2材料的费米能级起到调控作用。特别当Pt掺杂浓度达到x～0.3时,Ir1-xPtxTe2的费米能级恰好与狄拉克点相交,这克服了PtTe2、PtSe2材料家族狄拉克点与费米能级相距很远的不足。由于费米能级与Ⅱ类狄拉克点的相交,在金属-Ir1-xPtxTe2-金属器件结构在太赫兹辐射场的模拟中,Ir0.7Pt0.3Te2材料在体系中表现出最强的太赫兹光吸收,导致基于Ir0.7Pt0.3Te2材料太赫兹探测器在室温表现出强烈的光电导性,且在性能上有巨大的提升,室温下在0.12 THz波段响应率可达0.52 A/W,在0.3 THz波段的响应率为0.45 A/W,并具有快速的响应速度。得益于Dirac半金属的范德华异质结,Ir1-xPtxTe2材料与石墨烯器件同样表现出优越的热扰动噪声抑制能力。由于材料的区别,异质结各部分塞贝克系数之差与太赫兹光吸收能力的差异,Ir0.7Pt0.3Te2材料与石墨烯的异质结探测器表现出卓越的性能,其等效噪声功率达到24 p W·Hz-0.5。该探测器同样能在无偏置电压下工作,各项性能可以与最先进的探测器相媲美。本论文中我们围绕新型拓扑半金属材料在太赫兹探测领域的应用开展了两种新型Ⅱ类狄拉克半金属材料的研究,获得了基于Ⅱ类狄拉克半金属材料的高性能室温太赫兹探测器,探索了其探测机理,实现了具有竞争力的响应性能以及初步的成像应用,这些成果为探索和实现新型拓扑材料在室温太赫兹探测方面奠定了重要的研究基础,为狄拉克半金属材料的非平凡拓扑能带结构的研究提供了一条有效途径。
巩枭凯[5]（2021）在《无铅双钙钛矿Cs2AgInCl6的合成及光学性能研究》文中指出卤化铅钙钛矿中铅的毒性问题对生态环境和人类健康造成潜在危害,这引起了世界各国的广泛关注。因此,寻找稳定的、光电效能高的无铅钙钛矿替代品是非常有必要的。无铅双钙钛矿Cs2AgInCl6因其稳定性好、载流子寿命长、易于加工并具有直接带隙等优点被认为是非常有潜力的替代材料。但Cs2AgInCl6目前还存在以下几点问题:受到奇偶禁戒跃迁的限制,发光效率不够高;其激发光源都得选用紫外光源或者激发能量更高的光源,不利于未来的应用与发展;发射线太宽,无法在显示器件领域得到应用;稳定性还不足以达到实际商业应用水平。本文探讨了利用SiO2对Cs2AgInCl6进行结构调整,以此方式来提高其发光强度和稳定性,制备Cs2KxAg0.6Na0.4In0.8Bi0.2Cl6Brx和Cs2KxAg0.6Na0.4In0.8Bi0.2Cl6Ix微晶,实现了橘色和红色的纯色光发射。具体内容如下:1、为了提高Cs2AgInCl6的发射强度和稳定性,利用SiO2对Cs2AgInCl6进行结构调整。SiO2改变了Cs2AgInCl6的生长方式和晶体形貌,从八面体变成截塔八面体。结构改变后,晶胞分散,突破吸收极限,SiO2还钝化了材料表面,形成抗氧化保护膜。因此,光致发光的发射强度提高了181.5%,稳定性提高了83.11%。此外,还发现了Cs2AgInCl6在低温下（20 K）的一种新的双发射现象(λex=365 nm:λem≈580 nm;λex=325 nm:λem≈505 nm);这一现象解释了Cs2AgInCl6在室温下400-450 nm的肩状发射问题,阐明了其发光机理。2、在Na+和Bi3+掺杂使Cs2AgInCl6的PLQY提升至86%基础上进一步发展了Cs2KxAg0.6Na0.4In0.8Bi0.2Cl6Brx微晶,并实现了低温下蓝光激发以及窄谱发射。通过测量拟合随温度变化的发射峰强度、峰值能量、半高宽变化以及PLE和荧光寿命,系统的研究了其蓝光激发的本质。K+和Br-掺杂后形成了过渡性的非局域化施主能级,从而改变了激子激发与跃迁过程。3、Cs2Ag0.6Na0.4In0.8Bi0.2Cl6/xKBr和Cs2Ag0.6Na0.4In0.8Bi0.2Cl6/x KI微晶以固相压制的方法合成。新开发的材料可以在室温下蓝光激发,发射橘色和红色的纯色光。通过拟合变温PL,研究了KBr和KI两种掺杂类型在发射上的本质区别。纯色发光有望极大的推动无铅钙钛矿在显示器件领域中的研究进展。
曲瑞[6]（2021）在《卤化物钙钛矿纳米晶的制备及光探测性能研究》文中研究表明光探测器应用于现代社会的诸多领域,比如可见光摄像机、移动设备、车载系统、军事应用和安全领域。目前,光探测器是通过硅或III-V族化合物半导体制成的光电二极管和光电晶体管实现的。新应用的快速发展对光探测器件提出新的要求,传统半导体面临器件密集性和灵敏度难以提高的瓶颈。近年来出现的无机卤化物钙钛矿CsPbX3（X=I,Br,Cl）纳米晶由于优异的光电性能备受研究人员关注。由于高的光吸收系数、高的迁移率(2290 cm2 V-1 s-1)、光谱在可见光范围（400-700 nm）连续可调,低温溶液制备,成本低于高温真空环境制备的传统半导体,CsPbX3纳米晶在可见光探测领域具有很好的应用前景。不过,目前相关的研究还处于起步阶段。要将钙钛矿纳米晶光探测器应用于实际中,空气环境中长期稳定性还需要改善,光探测性能需要通过材料设计和器件设计进一步提高。本文通过配体辅助再沉淀（LARP）方法在空气环境中制备CsPbBr3纳米晶并研究其可见光探测性能。通过不同原子位置的掺杂替换以及制备复合纳米材料来改善光探测器的基础性能（开关比、响应度、比探测率和响应时间）或长期稳定性,为之后开发能实际应用的钙钛矿纳米晶光探测器提供一点借鉴。主要研究结果如下:（1）CsPbBr3纳米晶的制备和生长机理研究。采用LARP法制备了立方体CsPbBr3纳米晶,晶粒的平均尺寸为18.8 nm,荧光量子产率为85%;然后,通过改变配体浓度比例、反应原料比例、前驱体供应量和反应温度等参数,研究CsPbBr3纳米晶的生长机理。结果表明:Pb2+与配体的配合对纳米晶的生长影响很大。高浓度配体导致高的配位数,高配位数使得纳米粒子表面有更全面的钝化,从而阻止纳米晶的生长。CsPbBr3单胞的定向附着主导着纳米晶的生长,单体定向附着先生成纳米片,纳米片继续生长成为纳米立方体。最后,通过在前驱体中加入不同的氢卤酸来调控CsPbBr3纳米晶的尺寸和形貌。当加入HBr和HCl时,CsPbBr3纳米晶由立方体变为量子点,随着酸浓度的增加,量子点尺寸减小,荧光峰随之蓝移;当加入HI时,CsPbBr3纳米晶由立方体变为纳米片。（2）基于CsPbBr3纳米晶制备CsPbBr3纳米晶薄膜光探测器,并通过膜厚控制和后续热处理优化光探测性能。在Au叉指电极上旋涂CsPbBr3纳米晶薄膜构建MSM型光探测器,响应度测试结果显示,CsPbBr3纳米晶光探测器在蓝光波段有较高光响应。接着,研究了不同活性层厚度对光探测器性能的影响。结果表明,两次旋涂工艺制备的247 nm厚的CsPbBr3纳米晶薄膜有优化的光探测性能。最后,研究了退火温度对CsPbBr3纳米晶薄膜光探测器性能的影响。结果显示,当退火温度为260°C时,CsPbBr3纳米晶光探测器在450 nm光照下的开关比为1474,响应度为7930 m AW-1,比探测率为2.39×1011Jones,响应时间为1/118 ms。（3）基于优化的CsPbBr3纳米晶光探测器,通过不同原子位置的掺杂改善长期稳定性和光探测性能。首先,采用LARP法制备了FAPb Br3量子点。通过添加HBr对量子点的尺寸进行调控,FAPb Br3量子点的平均直径从5.4 nm减小到2.3 nm,对应的荧光峰随之从531 nm蓝移至446 nm。然后,采用LARP法制备出混合阳离子CsxFA1-xPb Br3纳米晶。由于FA尺寸大于Cs,使得容许因子更接近1,CsxFA1-x Pb Br3纳米晶具有更高的稳定性,因此热退火过程中产生的非辐射复合中心较少。测试结果表明,在450 nm光照下,Cs0.84FA0.16Pb Br3纳米晶光探测器具有最优的光探测性能,开关比为3440,响应度为2.70×104 m AW-1,比探测率为6.74×1011Jones,响应时间为3/27ms。稳定性也得到提高,探测器在空气中放置两个月仍保有初始光电流的80%。最后,研究了Sb掺杂对CsPbBr3纳米晶结构和性能的影响。Sb掺杂使CsPbBr3纳米晶与Au的肖特基势垒提高,从而降低了CsPbBr3纳米晶光探测器的暗电流,这对比探测率的提高非常重要。测试结果表明,当Sb掺杂浓度为3%时,Sb-CsPbBr3纳米晶光探测器在450 nm光照下的开关比为48062,响应度为1.41×104 m AW-1,比探测率为1.82×1012Jones,响应时间为7/30 ms。（4）制备CsPbBr3/r GO复合材料,通过促进光生载流子的分离提高光探测性能。首先,通过电解法制备氧化石墨烯（GO）,然后通过Al对GO进行还原,制备了少数层、高质量的r GO。然后通过LARP法制备CsPbBr3/r GO复合材料。测试结果表明,CsPbBr3纳米片沿着r GO表面横向生长。CsPbBr3与r GO形成化学键合,Pb-6p和Br-4p轨道可以与石墨烯的碳原子中未杂化的2p轨道重叠,使得光生载流子可以在CsPbBr3与r GO界面更有效的传输,光生载流子的分离使得CsPbBr3/r GO复合材料光探测性能提高。测试结果显示,0.005 mg r GO添加量的CsPbBr3/r GO复合材料光探测器光探测性能最优,在450 nm光照下,其开关比为3745,响应度为2.95×104 m AW-1,比探测率为7.34×1011Jones,响应时间为1/29 ms。
黄佳烙[7]（2021）在《Sb3+掺杂无铅金属卤化物粉末的结构相变及光学性质的研究》文中研究指明卤化铅钙钛矿由于其优异的光学性能,在高性能显示和普通照明的发光二极管（LED）中具有潜在应用。然而,卤化铅钙钛矿具有毒性和较差的稳定性。无铅金属卤化物钙钛矿由于其低毒性、良好的稳定性和优异的光学性能而可能替代含铅卤化物。而且无铅金属卤化物钙钛矿在其组分工程中表现出优异的成分可调性,从而表现了良好的发射可调性。如何有效地控制无铅金属卤化物钙钛矿的晶体结构转变和组成对调控其物性是非常重要的。本论文通过一种可控的化学合成方法,通过协同调节A位Cs/Rb、Cs/K投料比和反应溶剂,获得了几种无铅金属氯化物钙钛矿Sb3+掺杂化合物(Cs1-xRbx)2In Cl5·H2O、(Cs1-xRbx)3In Cl6和Cs2KIn Cl6。其中,通过将制备好的无铅金属氯化物通过调节投料比或反应溶剂,证明了A2In Cl5·H2O（A=Cs,Rb）和A3In Cl6（A=Cs,Rb）之间可逆的晶体结构相变;A2In Cl5·H2O（A=Cs,K）和Cs2KIn Cl6之间可逆的晶体结构相变,还系统地研究了这些无铅金属氯化物的光学性质和稳定性。研究成果如下:（1）当选择盐酸（HCl）作为反应溶剂时,当投料比Cs/Rb>2:1时,合成了Sb3+掺杂(Cs1-xRbx)2In Cl5·H2O。通过XRD、EDS、XPS等测试表明Sb3+:(Cs1-xRbx)2In Cl5·H2O合金的形成。其光致发光量子产率为75.7%,发光峰位于612 nm左右,并且具有好的水氧稳定性和热稳定性。最后,使用Sb3+:(Cs1-xRbx)2In Cl5·H2O制备了发光二极管,在3.5 V驱动电压下工作100h,器件的光致发光强度仍保持初始值的89.1%。（2）当选择盐酸（HCl）作为反应溶剂时,当投料比Cs/Rb<2:5时,合成了Sb3+掺杂(Cs1-xRbx)3In Cl6。通过XRD、EDS、XPS等测试表明Sb3+:(Cs1-xRbx)3In Cl6合金的形成,其发光峰位于510 nm左右,光致发光量子产率达90.86%。然而,当无水甲醇（Me OH）用作反应溶剂时,在所有Cs/Rb投料比下,仅生成Sb3+:(Cs1-xRbx)3In Cl6结构。此外,在Sb3+:(Cs0.67Rb0.33)2In Cl5·H2O和Sb3+:(Cs0.67Rb0.33)3In Cl6之间,通过将制备好的产物依次浸入无水甲醇和盐酸中,实现了可逆的晶体结构相变,这产生了绿色/黄色可逆切换现象,为掺杂金属氯化物材料的结构设计和光致发光调控提供了参考。（3）当选择盐酸（HCl）作为反应溶剂时,当投料比Cs/K<1:1时,合成了Sb3+掺杂Cs2KIn Cl6。Sb3+:Cs2KIn Cl6具有四方对称性,表现出绿光发射,光致发光量子产率高达98.1%。而且,在制备好的Sb3+:(Cs1-xKx)2In Cl5·H2O中加入适量的KCl可以生成Sb3+:Cs2KIn Cl6;在制备好的Sb3+:Cs2KIn Cl6中加入适量的Cs Cl和In Cl3可以生成Sb3+:(Cs1-xKx)2In Cl5·H2O,实现了零维和三维的晶体可逆的结构相变,这产生了绿色/黄色可逆发光切换现象。将Sb3+:Cs2KIn Cl6制备了发光二极管,体现了优异的光学参数,有助于环境稳定的钙钛矿在光子学和光电子学方面的多样化应用。
周璇[8]（2021）在《ZnO基多色光电探测器的制备及性能研究》文中认为随着光电子器件向低维度、多波段、集成化方向发展,多色光电探测器成为光学与电子信息领域中的研究热点。其中,紫外（UV）探测技术由于受干扰因素少,发展更加稳定成熟。作为第三代II-VI族直接带隙半导体材料的代表,氧化锌（ZnO）具有光学带隙宽（3.37 e V）、激子束缚能高、生长环境温度要求低、无毒无害等优点,是理想的紫外探测材料。同时通过掺杂Mg元素能够获得禁带宽度可调的Zn Mg O合金（3.37 e V-7.8 e V）,实现器件探测范围涵盖紫外多波段。本论文优化了ZnO/MgxZn1-xO异质结薄膜结构及质量,提高器件的紫外多色探测能力。同时为了使器件光响应范围不局限于紫外区域而向可见（Vis）-近红外（NIR）光区拓展,引入窄带隙p-CuxO半导体材料,使用复合型器件成功获取紫外-可见-近红外多个波段目标信息,从而提高太阳光谱利用率及光电探测精度和效率。论文主要研究工作如下:（1）从ZnO基薄膜带隙可调入手,制备了金属-半导体-金属（MSM）结构的MgxZn1-xO（0≤x≤1）薄膜紫外探测器,研究发现器件光响应随Mg掺杂含量的增加而向短波紫外方向移动。深入分析了ZnO紫外光电器件的内增益随外加偏压先升高后降低的现象。由于初始阶段空穴的捕获堆积,降低了金属-半导体间的势垒高度,同时抑制电荷复合,吸引更多外部电子输运导致器件内部较大的增益。当施加偏压足够大,电场足够强,空穴因此发生扫除效应而使内增益迅速降低。（2）从提高双层膜载流子浓度入手,构建Mg0.2Zn0.8O/ZnO可见盲光电探测器。设计系列宽度叉指电极,利用热电子发射理论,通过耗尽层宽度调控提升器件光电性能。进一步优化双层膜结构,基于O极性面薄膜的自发极化、压电极化效应与异质结界面势垒协同作用,对表面电荷进行约束和积聚,从而引入高浓度的二维电子气,使ZnO/Mg0.2Zn0.8O界面自发形成高载流子浓度(～1018 cm-3)。改变传统的提升薄膜器件性能的手段,使UVA/UVB双色紫外探测器件在较低偏压（5 V）下的外量子效率和探测率可分别高达14858%和1014 Jones,大幅度提高可见盲双色紫外光电器件探测弱信号的能力。（3）从拓宽紫外光区探测范围入手,调节Mg含量,构筑Mg0.51Zn0.49O/ZnO日盲-可见盲光电探测器。优化薄膜外延生长手段,研究发现Mg ZnO薄膜与ZnO缓冲层（30 min）刚好处于从三维接触转变为二维接触的临界状态,位错密度低,成核密度大,以此来减缓薄膜内应力,提高薄膜器件的光电探测能力。进一步改变溅射生长条件,制备出混相Mg ZnO薄膜,采用二维电子气器件的薄膜结构,充分利用立方和六方Mg ZnO薄膜的晶粒间界及带宽差,引入空穴陷阱,实现低暗电流,利用隧穿效应实现高光响应,将日盲区探测延伸到250 nm以内,实现双层膜同时探测UVA、UVB及UVC三波段,简化器件结构,拓宽紫外探测范围深度,提升应用价值。（4）从加速光生载流子分离,拓展器件探测范围至可见-近红外光区入手,引入窄带隙p-CuxO半导体材料,构建p-n异质结垂直结构光电器件。提高光吸收效率,充分利用结间内建电场,实现0外置电压下自供电的紫外-可见双色探测及低偏置电压下的紫外-可见-近红外多色探测。提高器件性能,缩短光响应时间,降低使用能耗,提高太阳光谱利用率和光电器件探测捕捉多波段信号的能力。无需制冷,促进了室温条件下金属氧化物在功能性器件中的直接应用,实现了单片集成式的多色探测。
张晓英[9]（2021）在《硅锗锡合金材料的光电性能研究》文中研究指明Ⅳ族半导体合金已经成为硅基高性能大规模集成电路中芯片内和芯片间光电子应用的重要材料之一。硅、锗、锡元素构成的材料扩展了基于Ⅳ族器件的设计空间,形成的二元及三元合金可在近、中和远红外范围内的光子学和光电子学中实现多种器件,如光电探测器、发光二极管、金属氧化物半导体场效应晶体管、隧道场效应晶体管等。SixGe1-x-ySny合金具有较高的载流子迁移率和长的载流子寿命,该合金通过改变Si/Sn元素的相对含量,可以独立于晶格常数控制能带结构,所以该合金是能带工程很有潜力的材料,在电子和光电领域具有广阔的应用前景。作为一种新型半导体材料,迫切需要从理论和实验上系统地研究其光电性能。本文在理论方面基于密度泛函理论（DFT）通过第一原理方法计算了Ge96-xSnx合金的电子结构和光学性质及Si32-xSnx合金和Si/Sn原子比1:1的SixGe1-x-ySny合金的光学、电学和力学性质。结果表明,随着掺杂浓度增加所有合金的晶格常数均增大,形成能均为负,带隙逐渐减小。Ge96-xSnx合金中,当Sn原子数为10时转变为直接带隙,带隙值为0.542 e V。在光学方面,Ge96-xSnx合金在红外区域的吸收系数随着Sn浓度的增加而增大并发生红移,吸收边缘延伸到中红外区域;Si32-xSnx合金随着Sn浓度的增加,对可见光以及红外光的吸收增大;SixGe1-x-ySny合金在紫外和可见波长范围内随掺杂浓度增加,吸收系数减小,在近红外和中红外波长范围内随掺杂浓度增加,吸收系数增大,且发生红移;掺杂也对所有合金的介电函数、折射率、光电导率等产生了影响。在力学方面,根据体积模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比和Push比值研究表明,随掺杂浓度的增加Si32-xSnx合金抵抗外力的能力增强,体积不容易产生形变,既具有金属性质又趋于延展性,SixGe1-x-ySny合金抵抗外力的能力减弱,体积容易产生形变。对于载流子寿命,Si32-xSnx合金中掺杂六个锡原子(Si26Sn6)时寿命相对较大;SixGe1-x-ySny合金中,随掺杂浓度提高寿命逐渐延长。在实验方面采用磁控溅射法利用SiSn浓度为1:1的靶材和Ge靶材共溅射生成Si Ge Sn薄膜并进行性能表征。利用扫描电镜（SEM）分析样品表面形貌比较均匀;利用SEM和台阶仪测得薄膜厚度,发现当SiSn靶功率一定时,随Ge功率的增加薄膜厚度逐渐增大;利用X射线能谱（EDS）对薄膜进行成分分析,发现当SiSn功率一定时,随Ge功率的增加,Ge含量逐渐增加;利用拉曼光谱仪（Raman）表征了晶体结构的质量,根据退火前后对比,退火后结晶性提高,并且拉曼峰的位置整体向右移动;利用紫外-可见-红外分光光度计测得薄膜的反射率在红外区域有一吸收峰,在红外区域合金的反射率随Ge含量的增加而增大。与此同时,采用MS软件计算了与实验相同浓度的Si Ge Sn,计算得出,在中红外区域的反射率与实验测试的趋势相一致,即随Ge含量的增加而增大,证明我们理论与实验的可行性。
朱豪[10]（2021）在《基于实空间-波矢空间关联现象的热电材料性能研究》文中指出目前,尽管热电材料的性能还难以满足商业化应用的需求,但是作为制作温差发电机和佩尔捷制冷器的核心材料,热电材料仍然受到广泛的关注。厘清材料的电输运、热输运行为并对其加以调控对于优化热电材料的性能至关重要。材料的电输运、热输运性能一方面取决于实空间中材料的晶体结构和化学组成,另一方面与波矢空间中材料的电子能带结构和声子色散关系密切相关。综合考量实空间中以及波矢空间中材料的物性参数,可以灵活地调控热电材料的电、热输运性能。基于实空间与波矢空间之间的关联现象,本论文对一系列热电材料的电输运、热输运性能进行了研究,主要结论如下:（1）本工作通过“高效层间电荷释放从而激活多重简并费米口袋”的策略来优化层状材料BiCuSeO的热电性能。具体而言,Bi/Cu双空位构筑了层间电荷扩散通道,Pb掺杂则引入了层间电荷浓度梯度;在层间电荷浓度梯度的驱动下,束缚在[Bi202]2+亚层中的局域电荷充分释放后沿着层间电荷扩散通道转移到[Cu2Se2]2-亚层中,从而成为自由的载流子。这使得Bi/Cu双空位与Pb共掺杂的Bi1-x-yPbyCu1-xSeO中空穴载流子的浓度显着增加,达到了理论极限值。这种高效的层间电荷释放显着提高了 Bi1-x-yPbyCu1-xSeO的电导率;与此同时,载流子浓度的提高使得费米能级进入了价带,Bi1-x-yPbyCu1-xSeO中多重简并的空穴口袋被激活后实现了相对较高的泽贝克系数。最终,得益于高的功率因子和低的热导率,823 K时在Bi0.90Pb0.06Cu0.96SeO中获得了最大的热电优值～1.4。本工作为调控层状热电材料的输运性质开辟了新的途径。（2）本工作研究了（Bi2）m（Bi2Te3）n（m:n=3:9,2:7,1:5）系列自然超晶格材料的高温热电性能,并揭示了在Bi8Te9,Bi6Te7和Bi4Te5系列化合物中由多重机制诱导的本征低晶格热导率。低温热容实验表明（Bi2）m（Bi2Te3）n（m:n=3:9,2:7,1:5）系列化合物中均存在多支低频光学支声子,并且这些低频的光学支声子与载热的声学支声子耦合在一起。光学支声子-声学支声子相互作用会引起声子的共振散射,使得（Bi2）m（Bi2Te3）n（m:n=3:9,2:7,1:5）系列化合物表现出较低的本征晶格热导率。另外,声速测试结果表明化学键软化和晶格非谐性也是（Bi2）m（Bi2Te3）n（m:n=3:9,2:7,1:5）系列化合物中低晶格热导率的诱因。除此之外,（Bi2）m（Bi2Te3）n（m:n=3:9,2:7,1:5）系列化合物的布里渊区的体积较小,导致声学支声子的截止频率明显降低,这同样有利于实现低的本征晶格热导率。显然,（Bi2）m（Bi2Te3）n（m:n=3:9,2:7,1:5）系列化合物的热输运行为受到多种晶格动力学机制的共同影响。（3）本工作通过缺陷工程手段来调节载流子浓度,实现了 BiTe基材料热电性能的优化。研究结果表明,Sb掺杂可以有效地降低n型Bi1-xSbxTe材料中电子载流子的浓度。随着载流子浓度的降低,在较宽的温度范围内Bi1-xSbxTe的泽贝克系数显着提高,并且电导率和电子热导率同步降低。此外,低温热容数据清晰地表明Bi1-xSbxTe系列化合物中均存在低频爱因斯坦振动模式,这意味着载热的声学支声子与低频的光学支声子之间存在耦合关系,该现象解释了 Bi1-xSbxTe化合物中较低的晶格热导率。在上述特征的共同影响下,Bi1-xSbxTe化合物在300-500K范围内的热电性能明显提高。另外,随着Sb含量的增加,Bi1-xSbxTe化合物中电输运与热输运性能的同步优化导致最大热电优值所对应的温度向室温区移动。最终,373 K时在Bi0.7Sb0.3Te中获得了最大的热电优值～0.35,这意味着Bi1-xSbxTe未来有希望成为室温热电材料碲化铋的潜在竞争者。
二、使用Pb_(1-x)Ge_xTe材料提高红外薄膜光学器件温度稳定性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、使用Pb_(1-x)Ge_xTe材料提高红外薄膜光学器件温度稳定性（论文提纲范文）
（1）二维铅基卤化物钙钛矿的制备和发光特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 不同维度的钙钛矿材料 |
| 1.2.1 三维钙钛矿 |
| 1.2.2 二维钙钛矿 |
| 1.2.3 一维和零维钙钛矿 |
| 1.3 二维钙钛矿的制备方法 |
| 1.3.1 二维钙钛矿晶体 |
| 1.3.2 二维钙钛矿薄膜 |
| 1.4 二维钙钛矿的物理与光学性质 |
| 1.4.1 激子和电子结构性质 |
| 1.4.2 钙钛矿的发光特性 |
| 1.5 基于二维钙钛矿的LEDs研究现状 |
| 1.5.1 近红外/红光LEDs |
| 1.5.2 绿光LEDs |
| 1.5.3 蓝光LEDs |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 Mg~(2+)调控三维CsPbBr_3量子点向准-二维钙钛矿的降维工程 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 Mg~(2+)调控准-二维(OAm)_2CsPb_2Br_7的合成 |
| 2.2.3 不同金属离子调控准-二维(OAm)_2CsPb_2Br_7的合成 |
| 2.2.4 表征方法 |
| 2.3 Mg~(2+)调控准-二维(OAm)_2CsPb_2Br_7的性质 |
| 2.3.1 结构和形貌分析 |
| 2.3.2 光学特性分析 |
| 2.3.3 相分布调控分析 |
| 2.3.4 形成机理分析 |
| 2.4 不同金属离子调控准-二维(OAm)_2CsPb_2Br_7的性质 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 Mn~(2+)对三维CsPbBr_3降维和二维钙钛矿光学性质的双重调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 Mn~(2+)调控准-二维(OAm)_2Cs(Pb_(1-x)Mn_x)_2Br_7的合成 |
| 3.2.3 基于准-二维(OAm)_2Cs(Pb_(1-x)Mn_x)_2Br_7 LEDs的制备 |
| 3.2.4 表征方法 |
| 3.3 准-二维(OAm)_2Cs(Pb_(1-x)Mn_x)_2Br_7的性质 |
| 3.3.1 结构和形貌分析 |
| 3.3.2 光学特性分析 |
| 3.3.3 荧光机理分析 |
| 3.4 基于准-二维(OAm)_2Cs(Pb_(1-x)Mn_x)_2Br_7 LEDs的性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Mn~(2+)掺杂二维钙钛矿(PEA)_2PbBr_4纳米片与白光LEDs |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 二维(PEA)_2PbX_4(X=Br,I)纳米片的合成 |
| 4.2.3 Mn~(2+)掺杂二维(PEA)_2PbBr_4纳米片的合成 |
| 4.2.4 CsPb(Cl/Br)_3 QDs的合成 |
| 4.2.5 基于Mn~(2+)掺杂二维(PEA)_2PbBr_4白光LEDs的制备 |
| 4.2.6 表征方法 |
| 4.3 二维(PEA)_2Pb X_4纳米片的结构和光学性质 |
| 4.4 Mn~(2+)掺杂二维(PEA)_2PbBr_4纳米片的性质 |
| 4.4.1 结构和形貌分析 |
| 4.4.2 光学特性分析 |
| 4.4.3 荧光机理分析 |
| 4.4.4 稳定性分析 |
| 4.5 基于Mn~(2+)掺杂二维(PEA)_2PbBr_4纳米片白光LEDs的性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于卤化铅基钙钛矿单晶探测器的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光电探测器 |
| 1.2.1 光电探测器简介 |
| 1.2.2 光电探测器主要性能指标 |
| 1.2.3 X射线探测器主要性能指标 |
| 1.3 基于钙钛矿单晶光电探测器 |
| 1.3.1 钙钛矿简介 |
| 1.3.2 钙钛矿单晶结晶原理 |
| 1.3.3 钙钛矿单晶特性 |
| 1.3.4 基于钙钛矿单晶光电探测器简介 |
| 1.4 基于卤化铅基钙钛矿单晶探测器的研究现状 |
| 1.4.1 基于卤化铅基钙钛矿单晶可见光光电探测器的研究现状 |
| 1.4.2 基于卤化铅基钙钛矿单晶X射线探测器的研究现状 |
| 1.5 本论文主要研究内容 |
| 第二章 基于FAPbBr_3钙钛矿单晶探测器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 FAPbBr3 单晶的制备 |
| 2.2.1 钙钛矿单晶的生长方法 |
| 2.2.2 FAPbBr3单晶的生长过程 |
| 2.3 FAPbBr3单晶特性表征 |
| 2.4 FAPbBr_3单晶可见光探测器性能测试 |
| 2.5 FAPbBr_3单晶X射线探测器性能测试 |
| 2.6 FAPbBr_3单晶探测器在高温下的稳定性和成像应用 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3钙钛矿单晶探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3及相关单晶的生长过程 |
| 3.3 Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3及相关单晶特性表征 |
| 3.4 Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶可见光探测器性能测试 |
| 3.5 Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶X射线探测器性能测试 |
| 3.6 Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶探测器的稳定性测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于A位阳离子(GA~+)调控Cs_(0.1)FA_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3钙钛矿单晶探测器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 A位掺杂大尺寸阳离子的作用分析 |
| 4.3 Cs_(0.1)(FA_(1-x)GA_x)_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶的生长过程 |
| 4.4 Cs_(0.1)(FA_(1-x)GA_x)_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶特性表征 |
| 4.5 Cs_(0.1)(FA_(1-x)GA_x)_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶可见光探测器性能测试 |
| 4.6 Cs_(0.1)(FA_(1-x)GA_x)_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶可见光探测器性能测试 |
| 4.7 Cs_(0.1)(FA_(0.85)GA_(0.15))_(0.9)Pb(I_(0.9)Br_(0.1))_3单晶X射线探测器成像应用 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及博士期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）宽光谱响应的钙钛矿太阳能电池研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 太阳能电池 |
| 1.2 PSCs简介 |
| 1.2.1 钙钛矿材料的晶体结构 |
| 1.2.2 钙钛矿材料的基本性质 |
| 1.2.3 PSCs的器件结构 |
| 1.2.4 PSCs的工作原理 |
| 1.2.5 钙钛矿薄膜的制备方法 |
| 1.3 PSCs的研究进展及发展瓶颈 |
| 1.3.1 PSCs的研究进展 |
| 1.3.2 PSCs的发展瓶颈 |
| 1.3.2.1 PSCs光谱响应与太阳光谱不匹配 |
| 1.3.2.2 钛钛矿吸收层中含有毒性的Pb元素 |
| 1.3.2.3 迟滞现象 |
| 1.3.2.4 稳定性 |
| 1.4 论文的研究内容及研究意义 |
| 1.5 参考文献 |
| 第二章 CZTS:Cd和 Au NRs提高PSCs近红外光谱响应的研究 |
| 2.1 本章引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 CZTS:Cd纳米粒子的合成 |
| 2.2.2 Au NRs的合成 |
| 2.2.3 器件的制备 |
| 2.2.4 器件性能表征 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 Cd掺杂对CZTS薄膜结构性能分析 |
| 2.3.2 Cd掺杂对CZTS薄膜光学性能分析 |
| 2.3.3 器件的整体结构及薄膜的形貌分析 |
| 2.3.4 CZTS:Cd及 Au NRs对器件性能的影响分析 |
| 2.3.5 CZTS:Cd及 Au NRs对器件性能提升机理分析 |
| 2.3.6 器件长时和湿度稳定性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 应用新型BHJ获得高效近红外杂化PSCs的研究 |
| 3.1 本章引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 器件的制备 |
| 3.2.2 器件的光电性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 器件制备流程及传输机理分析 |
| 3.3.2 聚合物对钙钛矿薄膜性能的影响分析 |
| 3.3.3 器件的整体结构及薄膜的形貌分析 |
| 3.3.4 BHJ对器件传输性能的分析 |
| 3.3.5 聚合物、BHJ和 Au NRs修饰的PSCs的光电性能研究 |
| 3.3.6 聚合物、BHJ和 Au NRs修饰的PSCs性能提升的机理分析 |
| 3.3.7 聚合物、BHJ和 Au NRs修饰的PSCs的稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 应用量子剪裁和三元BHJ获得高效近红外杂化倒置PSCs的研究 |
| 4.1 本章引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 器件结构和电荷传输机制分析 |
| 4.3.2 器件截面和薄膜形貌图分析 |
| 4.3.3 稀土掺杂钙钛矿量子点的表征及其对器件性能的影响分析 |
| 4.3.4 PSCs性能分析 |
| 4.3.5 PSCs器件性能提升的机理分析 |
| 4.3.6 PSCs的稳定性及稳定性提高的机理分析 |
| 4.4 结论 |
| 4.5 参考文献 |
| 第五章 柔性、大面积和半透明PSCs的研究 |
| 5.1 本章引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 Au NSs的制备 |
| 5.2.2 器件的制备 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 Au NSs的结构和光学性能分析 |
| 5.3.2 器件的整体结构及薄膜的形貌分析 |
| 5.3.3 基于SnO_2修饰的PSCs的器件性能研究 |
| 5.3.4 基于Au NSs修饰的PSCs的器件性能研究 |
| 5.3.5 SnO_2和Au NSs提高器件性能的机理分析 |
| 5.3.6 Au NSs和 SnO_2器件的稳定性研究 |
| 5.3.7 柔性、大面积及半透明PSCs器件的制备和光电性能的研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 5.5 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于第二类狄拉克半金属的太赫兹探测器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 太赫兹背景介绍 |
| 1.1.1 太赫兹辐射特点 |
| 1.1.2 太赫兹技术的典型应用 |
| 1.2 太赫兹辐射源 |
| 1.2.1 气体介质太赫兹辐射源 |
| 1.2.2 固体介质太赫兹辐射源 |
| 1.2.3 液体介质太赫兹辐射源 |
| 1.3 太赫兹探测机理及探测器 |
| 1.3.1 太赫兹探测机理 |
| 1.3.2 太赫兹探测器 |
| 1.4 本文主要工作与章节安排 |
| 第2章 太赫兹探测器的研究基础 |
| 2.1 时域有限差分法 |
| 2.2 基于二维材料的光电探测器 |
| 2.2.1 二维材料的制备 |
| 2.2.2 二维范德华异质结样品的制备 |
| 2.2.3 器件的制备 |
| 2.3 器件表征 |
| 2.4 光电探测器的性能指标 |
| 2.4.1 响应率 |
| 2.4.2 响应时间 |
| 2.4.3 噪声等效功率 |
| 2.4.4 线性度 |
| 2.5 拓扑半金属 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于PtTe_2的室温太赫兹探测器 |
| 3.1 材料研究背景 |
| 3.2 PtTe_2材料的准备及表征 |
| 3.2.1 单晶制备 |
| 3.2.2 材料表征 |
| 3.3 PtTe_2及其异质结器件电学和光电测试 |
| 3.3.1 PtTe_2及其异质结器件电学性能测试 |
| 3.3.2 PtTe_2及其异质结器件光电性能测试 |
| 3.4 器件成像演示 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于Ir_(1-x)Pt_xTe_2的太赫兹探测器及其原理研究 |
| 4.1 背景介绍 |
| 4.2 Ir_(1-x)Pt_xTe_2材料的生长及表征 |
| 4.2.1 晶体的生长 |
| 4.2.2 材料的表征及计算 |
| 4.3 基于Ir_(1-x)Pt_xTe_2材料器件性能测试 |
| 4.3.1 器件的太赫兹表征 |
| 4.3.2 Pt元素的掺杂作用 |
| 4.3.3 Ir_(0.7)Pt_(0.3)Te_2在0.3 THz下的表征 |
| 4.4 Ir_(1-x)Pt_xTe_2和石墨烯异质结器件 |
| 4.4.1 Ir_(1-x)Pt_xTe_2器件与异质结器件的比较 |
| 4.5 探测器的扫描成像 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）无铅双钙钛矿Cs2AgInCl6的合成及光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钙钛矿概述 |
| 1.2 铅卤钙钛矿的发展现状 |
| 1.2.1 一种简易合成的纳米晶 |
| 1.2.2 缺陷耐受性 |
| 1.2.3 结构不稳定及解决方案 |
| 1.2.4 铅的毒性以及对无铅钙钛矿的探索 |
| 1.3 无铅卤化物钙钛矿的设计与晶体结构 |
| 1.3.1 ⅣA族元素金属卤化物钙钛矿 |
| 1.3.2 临族元素金属卤化物钙钛矿 |
| 1.3.3 双金属阳离子卤化物钙钛矿 |
| 1.4 无铅双钙钛矿Cs_2AgInCl_6的光学性质 |
| 1.5 无铅双钙钛矿的应用 |
| 1.5.1 光电探测器 |
| 1.5.2 X射线探测器 |
| 1.5.3 光催化剂 |
| 1.5.4 发光二极管 |
| 1.5.5 太阳能电池 |
| 1.6 本论文中所用的表征手段 |
| 1.7 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 无铅双钙钛矿Cs_2AgInCl_6低温双发射机制及SiO_2增强其光致发光和光稳定性的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 前驱体溶液制备 |
| 2.2.3 Cs_2AgInCl_6(3 s,30 min)微晶的合成 |
| 2.2.4 Cs_2AgInCl_6(30 min)/SiO_2微晶的合成 |
| 2.2.5 Cs_2AgInCl_6(3 s)/SiO_2(TEOS:0 mL、0.5 mL、2 mL)微晶的合成 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌及结构分析 |
| 2.3.2 Cs_2AgInCl_6和Cs_2AgInCl_6/SiO_2的化学组成分析 |
| 2.3.3 Cs_2Ag InCl_6和Cs_2AgInCl_6/SiO_2的发光性能分析及应用展示 |
| 2.3.4 Cs_2Ag InCl_6和Cs_2AgInCl_6/SiO_2与温度相关的双发射机制分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 无铅双钙钛矿Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x蓝光激发下的窄谱发射 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 Cs_2Ag_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6微晶的合成 |
| 3.2.3 Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x微晶的合成 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x的形貌、结构及成分分析 |
| 3.3.2 Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x的发光性能分析以及应用展示 |
| 3.3.3 低温环境时Cs_2KAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br蓝光激发下的窄谱发射 |
| 3.3.4 Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x与温度相关的发光机制分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 无铅双钙钛矿Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x和Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6I_x蓝光激发下的可调谐纯色发光 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 Cs_2Ag_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6微晶的合成 |
| 4.2.3 Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6Br_x微晶的固相法合成 |
| 4.2.4 Cs_2K_xAg_(0.6)Na_(0.4)In_(0.8)Bi_(0.2)Cl_6I_x微晶的固相法合成 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌、结构以及成分分析 |
| 4.3.2 发光性能分析及器件应用展示 |
| 4.3.3 压力条件对材料发光性能影响的分析 |
| 4.3.4 KBr和KI对材料发光机制的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结及展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）卤化物钙钛矿纳米晶的制备及光探测性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 液相制备半导体光探测器件 |
| 1.2 卤化物钙钛矿材料概述 |
| 1.3 卤化物钙钛矿纳米晶的基本性质及应用 |
| 1.3.1 卤化物钙钛矿纳米晶结构及性质 |
| 1.3.2 卤化物钙钛矿纳米晶制备方法 |
| 1.3.3 卤化物钙钛矿纳米晶应用现状 |
| 1.4 卤化物钙钛矿纳米晶光探测器件研究进展 |
| 1.5 本文选题意义及研究内容 |
| 1.5.1 选题意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验样品的制备与测试表征方法 |
| 2.1 无机钙钛矿纳米晶的制备及表征方法 |
| 2.1.1 钙钛矿纳米晶的合成方法 |
| 2.1.2 实验试剂和仪器设备 |
| 2.1.3 材料物性表征方法 |
| 2.2 光探测器制备及性能测试方法 |
| 2.2.1 光探测器的制备 |
| 2.2.2 光探测器工作原理 |
| 2.2.3 光探测器主要性能参数 |
| 2.2.4 光探测性能测试 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 CsPbBr_3钙钛矿纳米晶的制备和性能研究 |
| 3.1 CsPb Br_3纳米晶的制备及性能表征 |
| 3.1.1 CsPbBr_3纳米晶的制备 |
| 3.1.2 CsPbBr_3纳米晶的表征 |
| 3.2 CsPbBr_3纳米晶的生长机理研究 |
| 3.2.1 实验过程 |
| 3.2.2 不同制备工艺参数对CsPbBr_3纳米晶的影响 |
| 3.2.3 滴加前驱体制备CsPbBr_3纳米晶 |
| 3.2.4 CsPbBr_3纳米晶的生长机理分析 |
| 3.3 氢卤酸调控CsPbBr_3纳米晶的形貌和尺寸 |
| 3.3.1 实验过程 |
| 3.3.2 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 CsPbBr_3纳米晶薄膜制备及光探测性能 |
| 4.1 均匀CsPbBr_3纳米晶薄膜制备及光探测器构筑 |
| 4.1.1 均匀薄膜的制备与表征 |
| 4.1.2 探测器制备及性能测试 |
| 4.2 CsPbBr_3纳米晶薄膜厚度对光探测性能影响 |
| 4.2.1 实验过程 |
| 4.2.2 结果与讨论 |
| 4.3 CsPbBr_3纳米晶薄膜热处理对光探测性能的影响 |
| 4.3.1 实验过程 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 掺杂对钙钛矿纳米晶的性能影响 |
| 5.1 FAPbBr_3量子点的制备及性能研究 |
| 5.1.1 FAPbBr_3量子点的制备 |
| 5.1.2 FAPbBr_3量子点的表征 |
| 5.2 Cs_xFA_(1-x)PbBr_3纳米晶的制备及光探测性能 |
| 5.2.1 实验过程 |
| 5.2.2 结果与讨论 |
| 5.3 Sb掺杂CsPbBr_3纳米晶的制备及光探测性能 |
| 5.3.1 实验过程 |
| 5.3.2 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 CsPbBr_3/rGO复合纳米材料的制备及光探测性能 |
| 6.1 氧化石墨烯的制备及还原 |
| 6.1.1 实验过程 |
| 6.1.2 结果与讨论 |
| 6.2 CsPbBr_3/rGO复合纳米材料的制备及光探测性能 |
| 6.2.1 实验过程 |
| 6.2.2 结果与讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）Sb3+掺杂无铅金属卤化物粉末的结构相变及光学性质的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 无铅金属卤化物钙钛矿的合成 |
| 1.2.1 热注射法 |
| 1.2.2 反溶剂重结晶法 |
| 1.2.3 水热法 |
| 1.2.4 溶液沉淀/蒸发法 |
| 1.2.5 固相反应法 |
| 1.2.6 气相外延法 |
| 1.3 无铅金属卤化物钙钛矿的可调光学性能 |
| 1.3.1 通过组分工程调控光学特性 |
| 1.3.2 通过量子限域效应调控光学特性 |
| 1.3.3 高压下可调控光学特性 |
| 1.4 无铅金属卤化物钙钛矿中Sb~(3+)发射的光致发光调控 |
| 1.4.1 掺杂Sb~(3+)的短波长发射研究 |
| 1.4.2 掺杂Sb~(3+)的长波长发射研究 |
| 1.5 无铅金属卤化物钙钛矿的应用 |
| 1.5.1 发光二极管应用 |
| 1.5.2 生物成像应用 |
| 1.5.3 X射线光电探测器应用 |
| 1.5.4 光学防伪技术应用 |
| 1.6 本论文研究的意义和主要内容 |
| 第二章 实验制备方法与测试表征技术 |
| 2.1 实验内容 |
| 2.1.1 实验原料 |
| 2.1.2 实验合成方法 |
| 2.2 测试表征技术 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 紫外可见吸收光谱(UV-Vis) |
| 2.2.3 荧光光谱 |
| 2.2.4 光致发光量子效率(PLQY) |
| 2.2.5 荧光寿命 |
| 2.2.6 变温光谱 |
| 2.2.7 拉曼光谱 |
| 2.2.8 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.9 红外光谱(FTIR) |
| 2.2.10 X射线光电子能谱仪分析(XPS) |
| 2.2.11 热重分析(TGA) |
| 2.2.12 LED光电性能测试 |
| 第三章 Sb~(3+)掺杂无铅金属氯化物A_2InCl_5·H_2O的制备及光学性质的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sb~(3+)掺杂无铅金属氯化物A_2InCl_5·H_2O的制备 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 实验合成方法 |
| 3.2.3 制备LEDs |
| 3.3 结构表征 |
| 3.3.1 XRD结构表征 |
| 3.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 3.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 3.3.4 拉曼和红外光谱分析 |
| 3.4 光学性能 |
| 3.4.1 激发和发射光谱分析 |
| 3.4.2 紫外可见吸收光谱分析 |
| 3.4.3 荧光寿命分析 |
| 3.4.4 变温光谱分析 |
| 3.5 稳定性 |
| 3.5.1 空气和光照的稳定性 |
| 3.5.2 湿度稳定性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Sb~(3+)掺杂无铅金属氯化物A_3InCl_6的制备及光学性质的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Sb~(3+)掺杂无铅金属氯化物A_3InCl_6的制备 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 实验合成方法 |
| 4.2.3 制备LEDs |
| 4.3 结构表征 |
| 4.3.1 XRD结构表征 |
| 4.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 4.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.4 拉曼和红外光谱分析 |
| 4.4 A_2InCl_5·H_2O和A_3InCl_6的可逆晶体结构转变性能 |
| 4.5 光学性能 |
| 4.5.1 激发和发射光谱分析 |
| 4.5.2 紫外可见吸收光谱分析 |
| 4.5.3 荧光寿命分析 |
| 4.5.4 变温光谱分析 |
| 4.6 空气和光照的稳定性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 Sb~(3+)掺杂无铅金属氯化物Cs_2KInCl_6的制备及光学性质的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Sb~(3+)掺杂无铅金属氯化物Cs_2KInCl_6的制备 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 实验合成方法 |
| 5.2.3 制备LEDs |
| 5.3 结构表征 |
| 5.3.1 XRD结构表征 |
| 5.3.2 X射线光电子能谱分析 |
| 5.3.3 拉曼光谱分析 |
| 5.4 A_2InCl_5·H_2O和Cs_2KInCl_6的可逆晶体结构转变性能 |
| 5.5 光学性能 |
| 5.5.1 激发和发射光谱分析 |
| 5.5.2 紫外可见吸收光谱分析 |
| 5.5.3 荧光寿命分析 |
| 5.5.4 变温光谱分析 |
| 5.6 空气和紫外光的稳定性 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（8）ZnO基多色光电探测器的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光电探测器探测原理及性能参数 |
| 1.2.1 光电探测器的探测原理 |
| 1.2.2 光电探测器的主要性能参数 |
| 1.3 多色光电探测器的分类 |
| 1.3.1 探测范围的分类 |
| 1.3.2 器件结构的分类 |
| 1.4 ZnO基半导体薄膜及其多色光电探测器的研究进展 |
| 1.4.1 ZnO基半导体的基本性质 |
| 1.4.2 ZnO基多色光电探测器的发展现状 |
| 1.5 ZnO基半导体及其多色光电探测器存在的问题 |
| 1.6 论文选题依据和主要内容 |
| 第2章 ZnO基薄膜光电探测器的制备和表征手段 |
| 2.1 ZnO基光电探测器的制备方法 |
| 2.1.1 射频磁控溅射技术 |
| 2.1.2 湿法刻蚀技术 |
| 2.2 薄膜器件的表征手段 |
| 2.2.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.3 吸收-透过光谱(A-T) |
| 2.2.4 霍尔效应(Hall mobility) |
| 2.2.5 光谱响应(R) |
| 2.2.6 光暗电流(I-V) |
| 2.2.7 响应时间(I-t) |
| 2.3 实验的方案设计 |
| 2.3.1 实验流程 |
| 2.3.2 实验设备和试剂 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 ZnO基薄膜及其紫外光电探测器的制备和性能研究 |
| 3.1 ZnO基薄膜的制备与表征 |
| 3.2 ZnO基紫外光电探测器的制备与性能研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 MgZnO/ZnO可见盲光电探测器的制备和性能研究 |
| 4.1 耗尽层宽度对Mg_(0.2)Zn_(0.8)O/ZnO可见盲光电探测器性能的调控 |
| 4.2 二维电子气对ZnO/Mg_(0.2)Zn_(0.8)O可见盲光电探测器性能的优化 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 MgZnO/ZnO日盲-可见盲光电探测器的制备和性能研究 |
| 5.1 异质外延对六方相Mg_(0.51)Zn_(0.49)O/ZnO日盲-可见盲光电探测器性能的优化 |
| 5.2 施加偏压对ZnO/混相Mg ZnO日盲-可见盲光电探测器内增益的调控 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 Mg_xZn_(1-x)O/Cu_xO紫外-可见/紫外-可见-近红外光电探测器的制备和性能研究 |
| 6.1 p-Cu_xO材料的制备和表征 |
| 6.2 ZnO/Cu_2O自供电紫外-可见光电探测器的制备与性能研究 |
| 6.3 MgZnO/CuO NW/Cu_2O紫外-可见-近红外光电探测器的制备与性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（9）硅锗锡合金材料的光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 GeSn合金研究现状 |
| 1.3 SiSn合金研究现状 |
| 1.4 GeSiSn合金研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容及研究意义和创新点 |
| 1.5.1 GeSn合金的理论计算 |
| 1.5.2 SiSn合金的理论计算 |
| 1.5.3 SiGeSn合金的理论计算 |
| 1.5.4 实验研究 |
| 第二章 理论与实验方法简介 |
| 2.1 理论方法 |
| 2.1.1 第一性原理简介 |
| 2.1.2 密度泛函理论 |
| 2.1.3 CASTEP模块 |
| 2.1.4 平面波赝势方法 |
| 2.2 薄膜的制备工艺 |
| 2.2.1 射频磁控溅射法原理 |
| 2.2.2 工艺参数 |
| 2.2.3 工艺流程 |
| 2.2.4 实验表征技术 |
| 第三章 GeSn合金的电子结构和光学性能的第一性原理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论模型与计算 |
| 3.2.1 理论模型 |
| 3.2.2 计算方法 |
| 3.3 计算结果与讨论 |
| 3.3.1 晶体结构与形成能 |
| 3.3.2 电学性质 |
| 3.3.3 光学特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章SiSn合金的光、电、力学性能的第一性原理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理论模型与计算 |
| 4.2.1 理论模型 |
| 4.2.2 计算方法 |
| 4.3 计算结果与讨论 |
| 4.3.1 几何结构 |
| 4.3.2 形成能 |
| 4.3.3 弹性性质 |
| 4.3.4 电学性质 |
| 4.3.5 光学性质 |
| 4.3.6 载流子寿命 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SiGeSn合金光、电、力学性能的第一性原理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 理论模型与计算 |
| 5.2.1 理论模型 |
| 5.2.2 计算方法 |
| 5.3 计算结果与讨论 |
| 5.3.1 几何结构 |
| 5.3.2 形成能 |
| 5.3.3 弹性性质 |
| 5.3.4 电学性质 |
| 5.3.5 光学性质 |
| 5.3.6 载流子寿命 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 SiGeSn薄膜的制备和性能表征 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验方法 |
| 6.3 SiSn薄膜 |
| 6.4 SiGeSn薄膜 |
| 6.4.1 薄膜表面形貌 |
| 6.4.2 薄膜厚度 |
| 6.4.3 沉积速率 |
| 6.4.4 成分分析 |
| 6.4.5 Raman测量 |
| 6.4.6 SiGeSn实验与计算对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 个人简历 |
（10）基于实空间-波矢空间关联现象的热电材料性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 实空间—波矢空间关联现象与电输运性能 |
| 1.2.1 热电材料的电输运性能简介 |
| 1.2.2 实空间中原子类型与波矢空间中能带曲率 |
| 1.2.3 实空间中杂质原子类型与波矢空间中杂质能级位置 |
| 1.2.4 实空间中晶体对称性与波矢空间中能谷简并度 |
| 1.2.5 实空间中化学组成、晶胞参数、应变与波矢空间中能带收敛 |
| 1.2.6 实空间中调制掺杂与波矢空间中费米能级差异 |
| 1.2.7 实空间中低维化与波矢空间中能带结构 |
| 1.3 实空间-波矢空间关联现象与热输运性能 |
| 1.3.1 热电材料的热输运性能简介 |
| 1.3.2 实空间中晶胞内原子数目与波矢空间中光学支声子的数目 |
| 1.3.3 实空间中晶胞体积与波矢空间中布里渊区体积 |
| 1.3.4 实空间中原子质量比与波矢空间中声子频率空隙 |
| 1.4 论文选题背景和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第2章 高效的层间电荷释放与费米口袋激活优化BiCuSeO基材料的热电性能 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 Bi_(1-x-y)Pb_yCu_(1-x)SeO材料的制备、表征以及理论计算 |
| 2.2.1 样品合成与致密化 |
| 2.2.2 物相与结构表征 |
| 2.2.3 输运性能测试 |
| 2.2.4 密度泛函理论(DFT)计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Bi_(1-x-y)Pb_yCu_(1-x)SeO材料的物相组成与微结构表征 |
| 2.3.2 Bi_(1-x-y)Pb_yCu_(1-x)SeO材料的电输运性能 |
| 2.3.3 Bi_(1-x-y)Pb_yCu_(1-x)SeO材料中高效的层间电荷释放(实空间) |
| 2.3.4 Bi_(1-x-y)Pb_yCu_(1-x)SeO材料中多重简并价带的激活(波矢空间) |
| 2.3.5 Bi_(1-x-y)Pb_yCu_(1-x)SeO材料的热输运性能以及热电优值 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 (Bi_2)_m(Bi_2Te_3)_n系列化合物的热电性能与本征低晶格热导率起源研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 (Bi_2)m(Bi_2Te_3)_n系列材料的制备与表征 |
| 3.2.1 样品合成与致密化 |
| 3.2.2 物相与结构表征 |
| 3.2.3 输运性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 (Bi_2)_m(Bi_2Te_3)_n(m/n=3:9,2:7,1:5)系列自然超晶格材料的物相组成与微结构表征 |
| 3.3.2 (Bi_2)_m(Bi_2Te_3)_n(m/n=3:9,2:7,1:5)系列材料的热电输运性能 |
| 3.3.3 (Bi_2)_m(Bi_2Te_3)_n(m/n=3:9,2:7,1:5)系列自然超晶格材料中本征低晶格热导率的起源 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 通过缺陷工程优化BiTe基材料的热电性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 Bi_(1-x)Sb_xTe材料的制备与表征 |
| 4.2.1 样品合成与致密化 |
| 4.2.2 物相与结构表征 |
| 4.2.3 输运性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Bi_(1-x)Sb_xTe材料的物相组成与微结构表征 |
| 4.3.2 Bi_(1-x)Sb_xTe材料的电输运性能 |
| 4.3.3 Bi_(1-x)Sb_xTe材料的热输运性能 |
| 4.3.4 Bi_(1-x)Sb_xTe材料的无量纲热电优值 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.2.1 纳米电子学、热电材料与实空间-波矢空间关联现象 |
| 5.2.2 能谷电子学、热电材料与实空间-波矢空间关联现象 |
| 5.2.3 拓扑电子学、热电材料与实空间-波矢空间关联现象 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、使用Pb_(1-x)Ge_xTe材料提高红外薄膜光学器件温度稳定性（论文参考文献）
- [1]二维铅基卤化物钙钛矿的制备和发光特性的研究[D]. 高旭鹏. 吉林大学, 2021
- [2]基于卤化铅基钙钛矿单晶探测器的制备与性能研究[D]. 姚梦楠. 吉林大学, 2021(01)
- [3]宽光谱响应的钙钛矿太阳能电池研究[D]. 吴艳杰. 吉林大学, 2021(01)
- [4]基于第二类狄拉克半金属的太赫兹探测器件研究[D]. 徐煌. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [5]无铅双钙钛矿Cs2AgInCl6的合成及光学性能研究[D]. 巩枭凯. 天津理工大学, 2021(08)
- [6]卤化物钙钛矿纳米晶的制备及光探测性能研究[D]. 曲瑞. 西北大学, 2021(11)
- [7]Sb3+掺杂无铅金属卤化物粉末的结构相变及光学性质的研究[D]. 黄佳烙. 广西大学, 2021(02)
- [8]ZnO基多色光电探测器的制备及性能研究[D]. 周璇. 长春理工大学, 2021(01)
- [9]硅锗锡合金材料的光电性能研究[D]. 张晓英. 内蒙古工业大学, 2021(01)
- [10]基于实空间-波矢空间关联现象的热电材料性能研究[D]. 朱豪. 中国科学技术大学, 2021(09)