光电催化二氧化碳还原研究进展

CO_2是最常见的化合物,作为潜在的碳一资源,可用于制备多种高附加值的化学品,如一氧化碳、甲烷、甲醇、甲酸等。传统的热催化转化CO_2方法能耗高,反应条件苛刻。因此,如何在温和条件下高效地将CO_2转化成高附加值的化学品,一直以来是催化领域的研究热点和难点之一。光催化技术反应条件温和、绿色环保。然而,纯光催化反应普遍存在太阳能利用效率有限,光生载流子分离效率低等问题。针对上述问题,在光催化的基础上引入电催化,可以提高载流子的分离效率,在较低的过电位下,实现多电子、质子向CO_2转移,从而提高催化反应效率。总之,光电催化技术可以结合光催化和电催化的优势,提高CO_2催化还原反应效率,为清洁、绿色利用CO_2提供了一种新方法。本文依据光电催化CO_2还原反应基本过程,从光吸收、载流子分离和界面反应等三个角度综述了光电催化反应的基本强化策略,并对未来可能的研究方向进行了展望。     

Effect of double AlN buffer layer on the qualities of GaN films grown by radio-frequency molecular beam epitaxy

This paper reports that the GaN thin films with Ga-polarity and high quality were grown by radio-frequency molecular beam epitaxy on sapphire （0001） substrate with a double A1N buffer layer. The buffer layer consists of a high-temperature （HT） A1N layer and a low-temperature （LT） A1N layer grown at 800℃ and 600℃, respectively. It is demonstrated that the HT-A1N layer can result in the growth of GaN epilayer in Ga-polarity and the LT-A1N layer is helpful for the improvement of the epilayer quality. It is observed that the carrier mobility of the GaN epilayer increases from 458 to 858cm^2/V.s at room temperature when the thickness of LT-A1N layer varies from 0 to 20nm. The full width at half maximum of x-ray rocking curves also demonstrates a substantial improvement in the quality of GaN epilavers by the utilization of LT-A1N layer.     

p-n结二极管结区边界附近的交流电特性

基于p-n结二极管的理想工作状态的基本假定，推导了二极管在交流电下工作时其基区和p-n结分界面附近上的时间常数与二极管空间尺寸、扩散长度、载流子寿命和外加交流电频率等的依赖关系.结果发现高频和低频两种状态下二极管各类特征参量对时间常数的作用不一样.低频条件下，二极管的时间常数由材料本身来决定，与外加电流频率无关.高频情况下，时间常数则与半导体材料性质无关，只由外加交流电的频率来决定.     

高温超导体全载流子范围内的热电势

热电势表示为；Ｓ（Ｔ）＝Ｓｇ（Ｔ）＋Ｓｄ（Ｔ），Ｓｄ（Ｔ０和Ｓｇ（Ｔ）分别是扩散热电势和曳引热电热。高温超导体大量的热电势数据呈现随载流子浓度的系统变化，低载流子浓度区和高载流子浓度区的热电势具有相同的函数形式，这说明从欠掺到过掺杂的热电势应由统一的理论描述。     

半导体中的相干控制

本文综述了近年来相干控制这个新兴领域发展的动态，特别是在半导体方面的研究进展。主要介绍了ＴＨｚ辐射的产生和控制，载流子布居的相干控制，光电流大小和方向的控制等的原理和实验技术。     

有机半导体异质界面电荷传输解析模型研究

有机半导体多层薄膜器件的性质很大程度上由有机-有机界面的传输性质所决定，但是现有的关于有机-有机界面的分析模型很难适用于实际器件的模拟.以Miller-Abrahams跳跃传导理论为基础，充分考虑有机-有机界面和金属-有机界面性质的不同，建立了一个新的描述有机-有机异质界面电荷传输的解析模型.结果表明有机异质界面的载流子传输不仅取决于界面的肖特基势垒，而且还取决于界面附近两边的电场强度和载流子浓度.此模型可用于有机半导体多层薄膜器件的电流密度、电场分布和载流子浓度分布的自洽计算. 关键词： 有机半导体 界面 载流子传输     

双光束组合激光辐照光导型CdS光电探测器的实验研究

为研究波段内和波段外组合激光对光导型光电探测器的辐照效应,实验采用532nm(波段内)和1319nm(波段外)双光束组合连续激光辐照光导型CdS光电探测器,分别改变两束激光的辐照功率,得到探测器的电压响应曲线。实验结果表明,光电探测器对波段内和波段外激光都有响应,但在激光开始和停止辐照瞬间探测器对两束激光的响应电压刚好相反。探测器对波段外激光的电压响应随线性工作区间内的波段内激光功率升高而增大;随着波段内激光趋于饱和,对波段外激光的响应电压近似指数级下降。分析认为,光电探测器对波段外激光的响应为光激发热载流子效应,是由自由载流子吸收激光能量产生带内跃迁引起的;波段内激光辐照影响探测器对波段外激光的吸收系数。     

Growth of Semi-Insulating GaN Using N2 as Nucleation Layer Carrier Gas Combining with an Optimized Annealing Time

Semi-insulating （SI） GaN is grown using N2 as the nucleation layer （NL） carrier gas combined with an optimized annealing time by metalorganic chemical vapour deposition. Influence of using 1-12 and N2 as the NL carrier gas is investigated in our experiment. It is found that the sheet resistance of unintentionally doped GaN can be increased from 10^4 Ω/sq to 10^10 Ω/sq by changing the NL carrier gas from 1-12 to N2 while keeping the other growth parameters to be constant, however crystal quality and roughness of the tilm are degraded unambiguously. This situation can be improved by optimizing the NL annealing time. The high resistance of GaN grown on NL using N2 as the carrier gas is due to higher density of threading dislocations caused by the higher density of nucleation islands and small statistic diameter grain compared to the one using 1-12 as carrier gas. Annealing the NL for an optimized annealing time can decrease the density of threading dislocation and improve the tilm roughness and interface of AlGaN/GaN without degrading the sheet resistance of as-grown GaN signiticantly. High-quality SI GaN is grown after optimizing the annealing time, and AlGaN/GaN high electron mobility transistors are also prepared.     

金属氧化物半导体场效应管热载流子退化的1/fγ噪声相关性研究

研究了金属氧化物半导体(MOS)器件在高、中、低三种栅压应力下的热载流子退化效应及其1/fγ噪声特性.基于Si/SiO2界面缺陷氧化层陷阱和界面陷阱的形成理论,结合MOS器件1/f噪声产生机制,并用双声子发射模型模拟了栅氧化层缺陷波函数与器件沟道自由载流子波函数及其相互作用产生能级跃迁、交换载流子的具体过程.建立了热载流子效应、材料缺陷与电参量、噪声之间的统一物理模型.还提出了用噪声参数Sfγ表征高、中、低三种栅应力下金属氧化物半导体场效应管抗热载流子损伤能力的方法.根据热载流子对噪声影响的物理机制设计了实验并验证这个模型.实验结果与模型符合良好.