有机电致发光器件中载流子的输运和复合发光

以高场作用下载流子对三角势垒的FowlerNordheim隧穿理论为基础,建立了单层有机电致发光器件中载流子输运和复合发光模型,给出了薄膜中电子空穴对的解离和复合概率及电子和空穴的密度分布.计算并讨论了外加电压和注入势垒对器件电流和复合效率的影响. 关键词： 电致发光器件 载流子输运 载流子复合     

方波调制下自由载流子吸收测量半导体载流子输运参数的时域模型

本文建立了用于测量半导体载流子输运特性(载流子寿命、载流子扩散系数和前表面复合速度)的方波调制下自由载流子吸收(free carrier absorption,FCA)检测技术的时域理论模型.通过数值模拟,分析了在不同调制频率下时域曲线的变化趋势以及各个载流子输运参数对时域曲线的影响.结果表明方波调制下的自由载流子吸收的时域信号对各个参数都用较高的灵敏度,且参数值的测量范围大于频域测量范围.     

高速高饱和单行载流子光探测器的设计与分析

设计了一种In P基的背入射台面结构的单行载流子光探测器.通过在吸收层中采取高斯型掺杂界面及引入合适厚度和掺杂浓度的崖层,使得光探测器同时具备了高速和高饱和电流特性.理论分析表明,在光敏面为14μm2、反向偏压为2 V条件下,该器件的3 d B带宽可达58 GHz,直流饱和电流高达158 m A.在大功率光注入条件下,详细分析了光探测器带宽降低和电流饱和现象,得出能带偏移和电场坍塌是其根本原因的结论.     

无注入型发光二极管的载流子输运模型研究

无载流子注入型发光二极管(简称无注入型LED)因其简单的器件结构有望应用于Micro-LED、纳米像元发光显示等新型微显示技术.由于没有外部载流子注入,无注入型LED的内部载流子输运行为无法直接用传统的PN结理论进行描述.因此,建立无注入型LED的载流子输运模型对于理解其工作机理和提高器件性能具有重要意义.本文根据无注入型LED的器件结构,结合PN结理论建立无注入型LED的载流子输运数学模型.基于该数学模型解释器件的工作原理,获得器件的载流子输运特性,揭示感应电荷区长度、内部PN结压降与外加驱动电压频率的关系.根据建立的数学模型提出了针对无注入型LED器件设计的建议:1)减小感应电荷区掺杂浓度,可有效提高内部LED的压降;2)利用PN结的隧穿效应,可有效提高器件内部LED的压降;3)使用正负方波驱动可以获得比正弦驱动更大的内部LED压降.本文有关无注入型LED的载流子输运模型的研究有望为改善无注入型LED器件结构、优化工作模式提供理论指导.     

调制自由载流子吸收测量半导体载流子输运参数的三维理论

推导出用于测量半导体载流子输运特性(载流子寿命、载流子扩散系数和前表面复合速度)的调制自由载流子吸收(modulated free carrier absorption, MFCA)检测技术的三维理论模型,给出了调制自由载流子吸收检测信号与调制频率和抽运-探测光相对距离的关系.定性分析了在不同调制频率时各个载流子输运参数对径向位置扫描曲线(信号与两束光相对距离的关系)的影响,结果表明调制自由载流子吸收检测信号对各个参数的灵敏度随抽运-探测光相对距离的增加而增加.仿真和实验结果表明,通过拟合不同调制频率时调 关键词： 调制自由载流子吸收 载流子输运特性 径向位置扫描     

电子辐照下GaAs/Ge太阳电池载流子输运机理研究

通过地面模拟辐照试验获得不同能量电子辐照下GaAs/Ge太阳电池电学参数退化的基本规律, 在此基础上使用PC1 D模拟程序分析太阳电池内部的载流子输运机理, 建立不同能量的电子辐照下GaAs/Ge太阳电池中多数载流子浓度和少数载流子扩散长度随辐照粒子注量变化的基本规律. 研究结果表明: 多数载流子浓度和少数载流子扩散长度均随入射电子注量的增大而减小, 多数载流子去除率和少数载流子扩散长度损伤系数均随电子能量的增高而增大, 多数载流子去除效应和少数载流子扩散长度缩短分别是电池开路电压和短路电流退化的主要原因.     

新型槽栅PMOSFET热载流子退化机理与抗热载流子效应研究

分析了槽栅器件中的热载流子形成机理,发现在三个应力区中,中栅压附近热载流子产生概率达到最大.利用先进的半导体器件二维器件仿真器研究了槽栅和平面PMOSFET的热载流子特 性,结果表明槽栅器件中热载流子的产生远少于平面器件,且对于栅长在深亚微米和超深亚 微米情况下尤为突出.为进一步探讨热载流子加固后对器件特性的其他影响,分别对不同种 类和浓度的界面态引起的器件栅极和漏极特性的漂移进行了研究,结果表明同样种类和密度 的界面态在槽栅器件中引起的器件特性的漂移远大于平面器件.为开展深亚微米和亚0.1微米 新型槽栅 关键词： 槽栅PMOSFET 热载流子退化机理 热载流子效应     

基于一种新型杂化阳极修饰层的高效有机电致发光器件

设计了基于Bphen∶LiF、Al和MoO₃的杂化电荷注入层,并将其应用于有机电致发光器件中。实验研究表明,这种杂化层作为阳极修饰层是非常有效的,它可以增加器件中载流子注入的平衡性,提高器件的性能。相对参考器件,基于杂化阳极修饰层的电致发光器件的最大电流效率和最大功率效率均提高1.3倍左右。我们对器件性能及其提高的机理进行了分析。     

Hg1-xCdxTe外延薄膜的自由载流子吸收

讨论了Hg_1-xCd_xTe外延薄膜的自由载流子吸收光谱，分析了外延层的纵向组分分布及Ｔｅ沉淀物对吸收曲线的影响．结果表明，由于外延薄膜存在着纵向组分的不均匀性，其吸收特性与体材料有区别；对某些透过率较低的样品，则应考虑Ｔｅ沉淀物对吸收的贡献     

论自由载流子—负u中心相互作用模型作为高Tc氧化物超导体的可能机制

本文探讨了自由载流子与负 U 中心相互作用机制作为高温氧化物超导体的一种近似模写.将理论结果与实验结果作一比较,表明 T_c 处比热跳跃、磁穿透深度、相干长度及热力学临界场等的理论计算值与实验数据较好地一致.     

(Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3Oy单相样品的超导电性与载流子浓度

对(Bi,Pb)₂Sr₂Ca₂Cu₃O_y单相样品进行不同条件下的热处理,通过X射线衍射、电阻-温度关系、交流磁化率,以及Hall系数等测量,发现样品均具有较好的单相性,随着热处理条件的变化,其超导转变中点温度(T_c)有规律地分布在100—110K之间,T_c随载流子浓度(n_H)的增加而升高。实验结果表明,热处理条件对样品的相结构、超导 关键词：     

发光层位置对白光有机发光二极管的影响

同一种主体材料MADN中混掺不同的掺杂剂,分别制备了两种白光有机发光二极管,测试并研究了它们的发光效率、寿命、发光亮度、电致发光光谱以及色平衡度。结果表明,两种白光器件的性能受发光层的顺序和厚度的影响显著。发光层顺序由阳极到阴极方向为橙/蓝的器件的稳定性要优于发光层顺序为蓝/橙的器件,这是由于橙光发光层中的rubrene对空穴的陷进作用可捕获穿越橙光发光层中的空穴,从而有效地调控了器件内部的电子、空穴浓度的平衡。通过对器件的优化,制得了色坐标为(0.3201,0.3459)的接近标准白光的有机电致发光器件。     

影响碳化硅光导开关最小导通电阻的因素

采用2种电阻率的钒掺杂半绝缘6H-SiC晶体制作了横向结构的碳化硅光导开关,分别加载不同的偏压、并使用不同能量的激光触发开展光电导实验。对比实验结果表明:高暗态电阻率的碳化硅光导开关耐压特性远远优于低暗态电阻率的碳化硅光导开关,耐压从4 kV提高到了32 kV;但高暗态电阻率的开关导通电阻也较大,导通电阻为k量级,比低暗态电阻率的碳化硅光导开关的近百增加了1个量级。通过激光脉冲波形与光电流脉冲波形的比较,估算出2种光导开关的载流子寿命和载流子迁移率。将这2个参数与砷化镓光导开关进行比较,推导出低的载流子迁移率是碳化硅开关导通电阻较大的主要原因。在实验和分析的基础上改进设计,研制出了工作电压超过10 kV、工作电流超过90 A的碳化硅光导开关。     

FEL诱导半导体材料非线性光吸收

应用北京自由电子激光(BFEL)对典型的红外光电子材料Hg_1-xCd_xTe ,InSb和InAs进行了非线性光吸收研究.利用FEL的高光子密度和皮秒量级的短脉冲宽度特性，研究了双光子吸收(TPA)以及光生载流子吸收(FCA)共同作用机理，从实验上直接证实了在强入射能量下，FCA是不可忽略的光吸收过程，提取了精确的自由载流子吸收截面参数. 关键词： FEL 双光子吸收 光生载流子吸收 吸收截面 载流子寿命     

双波长自由载流子吸收技术测量半导体载流子体寿命和表面复合速率

提出了采用双波长自由载流子吸收技术同时测量半导体材料载流子体寿命和前表面复合速率的方法.通过数值模拟,定性分析了不同载流子体寿命和前表面复合速率对信号的影响,同时对测量参数的可接受范围和不确定度进行计算并与传统频率扫描自由载流子吸收方法测量结果进行比较.结果表明：提出的双波长自由载流子吸收方法可明显减小载流子体寿命和前表面复合速率的测量不确定度,提高参数测量精度;表面杂质和缺陷越多的样品,其前表面复合速率测量不确定度越小.进一步分析表明,此现象与不同波长激光抽运产生的过剩载流子浓度分布不同有关.     

PrLa1—xSrxCuOz和Pr1-yLaCeyCuOz的超导电性

利用固相反应法制备了分别掺杂Sr和Ce的PrLaCuOz系列氧化物．XRD衍射结果表明，Sr的掺杂形成了典型的空穴型掺杂的T-214结构，Ce的引入形成了典型的电子型掺杂的T＇-214结构．利用Quantum Design PPMS-VSM对所有样品的进行了M-T测量（5～300K；100高斯和5000高斯）．临界温度随掺杂量变化的关系表明，当0．08≤z≤0．30时，PrLa1-xSrxCuOx（PLSCO）具有超导电性，并在x=0．15时达到最高值Tcmax=26K；当0．08≤y≤0．15时，Pr1-yLaCey与CuOz（PLCCO）具有超导电性，Tcmax=24．9K出现在y=0．12处．磁性质测量还表明，Sr的引入对体系的磁矩影响不大，而Ce的掺入使样品在35K附近出现了反铁磁转变．     

晶格振动、载流子与高温超导电性的关系

系统地从红外光谱的结果论述了晶格振动、载流子与高温超导电性的关系。指出,在高温超导体中,载流子对晶格振动的作用不是屏蔽作用,而是两者之间的局域强耦合相互作用,这种局域的耦合不同于普通的电声子耦合。在此基础上,通过理论和实验研究,论述了局域耦合强度及其整体效应与超导电性的关系。 关键词：     

微波测试半导体少子寿命的非接触式装置

少数载流子寿命是半导体材料晶格完整性及纯度的综合反映,是材料的一个重要参数.目前我国使用的测量方法(如高频光电导法等)都是有接触测试,其不足之处是测量过程中容易造成样品表面的沾污和机械损伤,也不能用于簿片样品的逐点测试,所以不能区别同一硅片上各点少子寿命的差异.多年来,国外虽然也有报道用微波无接触法测量少子寿命,但真正做到实用化却不是一件容易之事.在苏联和日本等国都有这方面申请专利的公报,他们是采用带状线、微带线或同轴线等方法,这些方法可以避免过去波导法中需将样品切割成一定形状的缺点,但是关键在于所用的装置应…     

Explanation of Effect of Added Water on Dye-Sensitized Nanocrystalline TiO2 Solar Cell： Correlation between Performance and Carrier Relaxation Kinetics

Time-resolved mid-IR transient absorption spectroscopy is employed to explore the mechanism of improving the performance of dye-sensitized TiO2 solar cell （DSSC） when a certain amount of H2 0 is added into the electrolyte. The relaxation kinetics of dye-sensitized TiO2 nanocrystalline film and the corresponding DSSC performance are investigated under different conditions. It is found that the interracial charge recombination is retarded and electron injection efficiency is increased in the water vapour and in the electrolyte when D20 is added. The values of open-circuit photovoltage Voc and the short-circuit photocarrent Jsc of the cells are linearly correlated to the product of the two decay time constants. We also observed that Voc well correlates with electron injection efficiency. It provides a preliminary microscopic account for the function of the added water in improving the performance of DSSCs.