金属紫外光敏薄膜的实验研究

金属紫外光敏薄膜的实验研究

一、金属UV光敏薄膜的实验研究(论文文献综述)

王晴茹[1](2021)在《染料敏化太阳能电池的丝网印刷制备与性能研究》文中研究指明太阳能是一种高效的可再生能源,如何将太阳能最大利用,转化为人类需要能源的研究至关重要。染料敏化太阳能电池结构和工艺简单、制作成本低廉、易于制造,且对环境不造成次生污染,在太阳能开发利用领域表现出很高的应用价值,它的研发对能源短缺和污染问题的解决意义非凡。为实现染料敏化太阳能电池的低成本和大面积制备,本课题对染料敏化电池进行了丝网印刷的制备与性能研究。主要进行了电池的结构设计、二氧化钛光阳极连接料的对比和选择、二氧化钛连接料配比实验、染料和电解质的制备实验。采用单因素优选法和正交实验法对各组分配方进行优化和分析,最终得到这种染料敏化太阳能电池的最优配方。研究内容具体如下:(1)染料敏化太阳能电池光阳极的制备与性能研究。采用丝网印刷的方法,制备了染料敏化太阳能电池的光阳极,并对阳极层的粘度、附着性能、耐水性、耐溶剂性和制备的电池的光伏性能进行了逐一的、有针对性的测试,分析其印刷适性程度,研究其制备光阳极层的最佳配比。选用材料为NaCMC、SBR、PVP、EC和ENCOR为二氧化钛薄膜的连接料,通过对比选择ENCOR为最优二氧化钛薄膜连接料;通过实验对比研究得出,KRONOClean 7404为最优二氧化钛,且连接料使用含量的最优范围在17%左右。(2)染料敏化太阳能电池染料的制备与性能研究。采用浸泡法,通过去离子水萃取木槿花茶粉末中的染料。为确定萃取染料的密度,将萃取的染料通过刮涂法涂布,然后用分光光度计测定染料实地密度。研究得出确定木槿花粉末含量至少为20%时,得到的染料的密度最大值。(3)染料敏化太阳能电池电解质的制备与性能研究。采用不同种类溶液法制备电解质,并对电解液导电性能和所制备的染料敏化太阳能电池的光伏性能进行分析研究。最终选择使用饱和氯化钠溶液、饱和碘化钾溶液、碘-碘化钾溶液和饱和碘化钾溶液与碘-碘化钾溶液混合溶液为电解液,通过试验比对不同选择、不同组合产生的各种结果,最终得到饱和碘化钾KI溶液5.4ml左右,碘-碘化钾溶液为2.6ml左右即,饱和碘化钾和碘-碘化钾的最优配比约为2.7:1.3。(4)染料敏化太阳能电池的制备与性能研究:采用正交实验法对需要制备的染料敏化太阳能电池的配方进行优化整理,通过极差法和方差分析表明不同二氧化钛薄膜连接料的含量对制备的染料敏化太阳能电池的开路电压、短路电流和最大输出功率具有显着影响,通过分析取得最优配方。实验表明:用KRONOClean 7404为二氧化钛,其连接料ENCOR含量为17%,用水萃取木槿花粉末的含量最少占20%,饱和碘化钾KI溶液6ml,碘-碘化钾溶液为2ml,即碘化钾和碘-碘化钾溶液最优配比约为3:1。其制备的染料敏化太阳能电池的印刷适性与光伏性能最好。

韩祖银[2](2021)在《非晶氧化镓基光电晶体管和成像系统研究》文中进行了进一步梳理深紫外探测技术因其空间背底噪声低、灵敏度高等特点而在导弹预警与制导、保密空间通讯、紫外成像、火焰探测和臭氧空洞检测等领域有着及其重要的应用。现有技术中,真空光电倍增管因为体积较大、灵敏度较低等缺点而在实际使用中大幅度受限;硅基光电二极管因为材料带隙小,需要增加多个滤波片以消除长波长杂散光的影响,因此成本造价高且不宜小型化。近年来,基于宽禁带半导体的深紫外光电探测器凭借直接工作在深紫外波段、体积小且操作简单等优势,逐渐成为国际研究热点。在诸多宽禁带材料中,非晶氧化镓(a-Ga2O3)具备禁带宽度大(4.5 eV~5.0 eV)、稳定性好、耐辐照、成本低且可以低温大面积制备等优点,成为一种理想的深紫外探测材料。然而目前基于a-Ga2O3的深紫外探测技术在材料物性和器件结构上仍然存在一些问题:首先a-Ga2O3材料中以氧空位为主的深能级缺陷严重影响了材料的光电性质;其次,目前研究最广的金属-半导体-金属(MSM)结构a-Ga2O3深紫外探测器很难同时获得高的光响应度和光响应速度。另外,作为深紫外探测的重要应用之一,目前尚没有基于a-Ga2O3的真正意义上的深紫外面阵型成像系统。基于上述问题,本论文主要完成了两部分工作内容:第一,从改变器件结构出发,配合材料生长过程中的氧流量调控,制作了高性能栅极控制的a-Ga2O3深紫外光电晶体管;第二,通过工艺设计和优化,制作了场效应二极管驱动的有源矩阵a-Ga2O3深紫外成像系统。为抑制两端MSM结构光电探测器中常见的持续光电导(PPC)现象,本文制作了三端栅极调控的薄膜晶体管结构的a-Ga2O3光电晶体管。三端多层膜器件结构制备首先面临的难点是a-Ga2O3的图形化。本工作开发了一种四甲基氢氧化铵(TMAH)溶液稳定刻蚀a-Ga2O3的方法,该刻蚀方法具有很高的刻蚀选择性(即对a-Ga2O3稳定刻蚀的同时,其他材料很少或者几乎不被刻蚀),刻蚀后a-Ga2O3表面平整度高,图形保形性好且呈正梯形,有利于后续薄膜材料的沉积。基于该刻蚀工艺,本文首先在Si O2/Si衬底上制造了a-Ga2O3共栅型薄膜晶体管,转移特性曲线表明沟道层图形化后的器件表现出正常n型晶体管性质,而未图形化的器件则出现了较大的栅极漏电流,证明了沟道层图形化对a-Ga2O3光电晶体管性能的重要影响。为进一步优化器件性能,本文利用高介电常数Al2O3材料作为栅绝缘层,结合上述独特的湿法刻蚀工艺,在石英衬底上制备了源漏电极为叉指结构的底栅交错型光电晶体管,器件表现出了优异的光电性能,开关比为~107,光暗比为5×107,响应度为5.67×103 A W-1,探测率为1.87×1015 Jones。通过施加20 V的正向栅极脉冲偏压,器件的PPC现象得到了很好的抑制,电流衰减时间从上百秒缩短至5毫秒。由此可见,栅极控制的a-Ga2O3深紫外光电探测器实现了高响应度和高响应速度兼具的性能,为a-Ga2O3材料在深紫外探测领域进一步迈向实用化奠定了较好的工艺基础。为了保证沟道层足够的载流子浓度,上述光电晶体管器件中a-Ga2O3溅射时没有通入氧气,因而薄膜内存在较多氧空位缺陷,引起器件在近可见光波段的响应,损害光电探测器的紫外可见抑制比;此外在连续栅压扫描过程中还会出现较大的阈值电压正向偏移,不利于器件稳定性的获得。针对以上问题,本文设计了一种IGZO/a-Ga2O3双沟道层光电晶体管,利用IGZO超薄插入层有效钝化了界面缺陷;并且在a-Ga2O3沟道层的溅射过程中,加入了适量的氧溅射气体,可以减少薄膜中的氧空位缺陷,使得器件的响应谱更集中于深紫外波段,紫外可见抑制比提高到125。该双沟道层器件既表现出稳定且优异的薄膜晶体管特性,又表现出高的光响应度、光响应速度以及紫外可见抑制比,极大改善了单沟道层a-Ga2O3光电晶体管的性能。最后,本文设计制作了场效应二极管驱动的有源矩阵a-Ga2O3深紫外成像系统。通过工艺设计和优化,本工作在石英衬底上制作了光电探测器和场效应二极管的串联器件,构建了读出电路和测试系统,解决了无源矩阵成像系统中器件的电学串扰问题,提高了成像系统的集成度和对比度。该系统展示了真正意义上的a-Ga2O3二维深紫外面阵成像应用,为该领域的深入发展提供了思路。

孟祥川[3](2021)在《柔性印刷大面积钙钛矿太阳电池形貌调控及其性能研究》文中研究指明得益于有机-无机杂化钙钛矿材料优异的光电特性,基于钙钛矿光敏层制备的太阳电池功率转换效率近年内发展迅猛,实现了从3.8%到25.5%的突破。同时,由于其质量轻、柔韧性好及可溶液法印刷加工等特点,还展现出了应用于柔性器件的潜质,结合与其他柔性电子设备的集成设计,可以满足人们对便携式移动电源和可穿戴设备日益增长的物质需求。目前,尽管实验室内制备的小面积柔性器件效率已达20%,但在规模化印刷生产的转变过程中仍存在三个挑战。首先,柔性衬底上墨水成膜特性与刚性衬底差异显着,导致前驱体退火时结晶质量较差;其次,现阶段高效钙钛矿器件的常规制备手段仍是难以实现大面积均匀成膜的旋涂工艺;最后,是电池失效后铅泄露引起的环境污染问题。本文针对柔性钙钛矿太阳电池可印刷性差、形核结晶动力学难以精确调控和可穿戴器件力学性能不足等问题开展研究。聚焦印刷流体力学和钙钛矿光敏层的印刷制备,界面调控和添加剂处理,通过仿生结构设计和结晶动力学探究,优化柔性器件光、电和力学性能,实现可穿戴钙钛矿太阳能电源的印刷制备。主要研究工作如下:1.通过研究狭缝挤出印刷技术和旋涂工艺间的剪切冲量转换关系来调控有机太阳电池活性层的形貌演化规律,确定剪切冲量在二者之间的定量转换因子,并从形貌和相分离结构演化、分子链堆叠和粗粒化模拟等结果验证冲量转换因子计算的有效性。研究表明,基于该策略制备的15 cm2的柔性有机太阳电池最高效率为8.90%并具备良好的机械稳定性。该策略开创了剪切冲量计算在有机印刷电子中的应用。2.通过狭缝挤出工艺印刷制备结合PEDOT:PSS和银网格/PET的复合材料透明电极,其成本可以低至每平方米15-20美元,该电极在雾度、消光系数和折射率方面均具有一定优势,其方块电阻可以降低至4.5-5.0Ω/sq。3.受脊椎骨骼的结晶过程和柔性结构启发,在透明电极和钙钛矿层间引入导电粘性聚合物,通过成核位点和结晶速率的精确控制实现晶体定向生长并粘接器件结构改善其临界裂纹屈服强度,使1.01 cm2和31.20 cm2的柔性钙钛矿电池效率分别达到19.87%和17.55%,器件在7000次弯曲循环后仍能保持初始效率的85%。同时,我们将该模块组装成可穿戴电源,在柔性电子产品中得到了初步应用。4.将包含动态肟键的自修复聚氨酯作为支架加入到钙钛矿膜中,增强钙钛矿结晶度并钝化晶界。修饰后的钙钛矿器件具有19.15%的效率和可忽略的迟滞效应。此外,得益于该支架的自修复功能,器件在多个层面上释放应力并修复晶界,在20%的拉伸幅度下,经过1000次循环,仍可恢复初始效率的88%。这种可拉伸器件设计策略为柔性钙钛矿太阳电池的研究提供了新思路。

关晓宁[4](2021)在《掺锗二氧化硅光纤的物性调控研究》文中研究说明掺锗二氧化硅光纤是通信、航天航空、医疗、军事和其他光电子领域的关键材料,尤其是它的抗辐射性能、光敏特性和光致发光越来越受到关注。光纤材料中存在的各种缺陷是导致其不同特性变化的重要因素,在制作过程中引入的杂质粒子也可能影响光纤的性能。本论文系统的研究了掺锗二氧化硅光纤材料体系的几何性质、缺陷结构和稳定性。此外,基于掺锗二氧化硅光纤在多领域辐射环境下的应用,以及其光敏特性和发光特性的研究需求,本论文通过杂质粒子的掺杂进一步探索光纤体系中缺陷与杂质粒子的相互作用以及对光纤性能的影响。本论文的主要研究内容包括:(1)掺锗二氧化硅光纤材料本征缺陷性质研究。本论文系统地模拟了掺锗二氧化硅光纤的环状结构和氧空位缺陷结构的几何性质和稳定性。研究结果表明,随着掺锗量的增加,Ge原子的替换位点发生聚集,且掺入的锗倾向于以GeO2团簇的形式存在。对比掺锗二氧化硅体系中包含氧空位模型的稳定性,发现单个氧空位缺陷更容易在五元环结构中形成,双氧空位缺陷更容易在四元环结构中形成。(2)掺锗二氧化硅光纤材料掺杂缺陷性质研究。本论文综合考虑二氧化硅体系中掺杂Ge原子的位置,构建了 Ge原子替换Si原子或O原子的光纤模型,计算了掺锗二氧化硅模型的结构性质、电子性质和光谱特性。在二氧化硅体系中掺杂的Ge原子替换O原子的位置形成Ge2+缺陷结构,使得带隙中出现三个缺陷能级,导致了~5.12 eV处的光吸收峰,且掺入的锗替换位点最有可能产生在五元环中。(3)掺锗二氧化硅光纤材料杂质粒子与缺陷相互作用研究。本论文系统地研究了掺锗二氧化硅光纤中杂质粒子与锗氧空位缺陷(Ge-ODC)缺陷的反应机制,计算了光纤模型的几何性质、结构稳定性、折射率、电子性质和光吸收谱。分析了杂质粒子Al掺入的最稳定结构,结果表明Al的掺入使得由Ge-ODC缺陷导致的在5.15 eV处的吸收峰消失,而在吸收光谱中4 eV处引入了一个新的吸收峰。考虑了单氧空位和双氧空位缺陷结构的二氧化锗模型,讨论了分子氟和原子氟对氧空位缺陷的钝化机制。(4)掺锗二氧化硅光纤材料发光特性研究。针对掺锗二氧化硅在发光领域的应用,本论文系统地研究了二氧化锗模型中Ce3+离子掺杂的几何结构参数、前线分子轨道、能级图、吸收光谱和发射光谱。考虑了 Ce3+离子在掺锗二氧化硅光纤体系中引入的三种结构,研究了Ce3+离子与光纤体系中不同元环结构的相互作用。通过与已有实验对比,发现Ce3+离子与二氧化锗基质的相互作用导致发射峰的移动。本论文的主要创新点包括:(1)掺锗二氧化硅光纤材料缺陷相互作用机制研究:设计了二氧化硅光纤材料锗掺杂和杂质粒子掺杂光纤材料模型,发现了锗的掺杂量影响了其在二氧化硅体系中的分布特征,揭示了杂质粒子Al和Ge-ODC缺陷之间的反应机制,明确了杂质粒子F对Ge-ODC缺陷的钝化机制,发现了掺锗二氧化硅光纤光学性质变化机理,为制备高性能掺锗二氧化硅光纤器件提供了理论依据。(2)掺锗二氧化硅三价铈离子的发光机制研究:设计了掺铈-锗二氧化硅光纤材料模型,发现了 Ce3+离子在掺锗二氧化硅光纤中的结构特征,揭示了 Ce3+离子与光纤元环结构的相互作用,明确了掺铈光纤的发光机理和带隙变化机理,为制备掺锗二氧化硅光纤发光材料提供了理论指导。

张腾[5](2021)在《新型宽禁带氧化物半导体薄膜制备及其紫外光电探测器探索》文中指出基于第三代宽禁带氧化物半导体材料的新型紫外光探测器因量子效率高、滤光结构简单、成本低廉且热稳定性好,被学术界和产业界广泛关注。当前,宽禁带氧化物半导体材料的研发处于起步阶段,许多核心科学问题尚待解决,例如:可控的p型掺杂、能带工程、缺陷和载流子调控等。利用等价离子掺杂形成合金是实现氧化物半导体材料物性调控的有效方式,但面临相偏析、晶格畸变和掺杂元素固溶度有限等难题。此外,氧空位缺陷作为氧化物半导体材料中不可避免的本征缺陷,对材料和器件性能具有显着影响,如何实现氧空位缺陷的有效调控是实现其器件应用的关键。ZnO和Ga2O3作为典型的宽禁带氧化物半导体,是紫外探测领域的热门材料。本文针对ZnO和Ga2O3研究领域中存在的共性科学问题开展创新性研究,发展了新型ZnO基四元合金材料,研究了生长工艺对ZnO四元合金和Ga2O3薄膜材料结构和光电性能的调控规律,探索了不同器件结构的ZnO合金基、Ga2O3基以及ZnO合金/Ga2O3异质结型紫外光探测器。主要研究内容和结果如下:1、采用脉冲激光沉积(PLD)技术制备了不同晶面取向(极性c面和非极性m面)的Be MgZnO合金外延薄膜,并构筑了Au/BeMgZnO/Au平面结构的合金基光电导型紫外光探测器。所制备的c-和m-BeMgZnO合金薄膜均为单相六角纤锌矿结构,且均具有较好的面内/外取向度。c-BeMgZnO薄膜具有更宽的光学带隙(~4.2 e V),这主要归因于薄膜中Be含量更高。与制备的纯ZnO紫外光探测器相比,BeMgZnO合金基紫外光探测器的持续光电导效应得到明显抑制,这主要归因于Be-Mg共掺导致BeMgZnO合金中氧空位缺陷相关的陷阱中心减少。在5 V偏压下,c-BeMgZnO器件的暗电流低至19.5 p A、上升/回复时间为2.81 s/0.22 s,m-BeMgZnO器件对280 nm波长光的响应度为135 m A/W,两种取向薄膜器件紫外/可见抑制比均可达103、响应波段为200 nm-350 nm。源于非极性m面合金薄膜内部存在的沿c-轴自发极化电场,m-BeMgZnO器件在0 V偏压下表现出自驱动光响应特性。正由于此自发极化电场与外加电场产生的叠加效应,m-BeMgZnO器件在外加偏压下表现出比c-BeMgZnO器件更高的光响应度。然而,c-BeMgZnO器件的回复速度比m-BeMgZnO器件更快,这主要是因为制备的c-BeMgZnO薄膜晶粒较小、晶界较多,晶界处的缺陷充当复合中心提高了光生载流子的复合效率。2、基于复合取代ZnO四元合金中两种掺杂离子尺寸大小的互补偿效应有利于减小晶格畸变、改善晶体质量的思路,本工作提出发展新型BeCdZnO四元合金半导体材料。采用PLD技术率先制备了BeCdZnO四元合金薄膜,研究了生长氧压对合金薄膜结构、表面形貌、成分和光学带隙的调控作用。研究表明,Be和Cd的掺入并未改变ZnO的晶格结构,所制备的合金薄膜表面平整光滑、表面粗造度低于0.5 nm,合金薄膜的光学带隙调节范围为3.3 e V-3.52 e V。随着生长氧压的提高,合金薄膜中Be和Cd元素含量降低、O元素含量上升,薄膜晶体质量变得更好,暗示富氧条件下生长的合金薄膜中氧空位缺陷减少。随后,开发了Al/BeCdZnO/Al平面结构合金基光电导型紫外光探测器。研究表明,随着生长氧压的提高和合金薄膜结晶质量的改善,器件的暗电流从1.79 n A降低至16.2 p A、回复时间从14.46 s减少至3.42 s,其根本原因在于薄膜中氧空位缺陷减少导致了本征载流子浓度降低和陷阱中心减少。3、受到BeMgZnO和BeCdZnO四元合金的启发,本工作设计了新型BeCaZnO四元合金半导体材料。采用PLD方法成功制备了BeCaZnO四元合金薄膜,并基于合金薄膜构建了平面结构的光电导型紫外光探测器,研究了生长温度对合金薄膜材料及器件性能的影响。结果表明,在525℃衬底温度下制备的合金薄膜结晶质量最优,合金薄膜的光学带隙在3.3 e V-3.62 e V范围可调。在5 V偏压下,BeCaZnO器件的暗电流为0.49 n A,光响应度达0.34 A/W@330 nm,相应的探测率为1.53×1011Jones,响应波长范围为200 nm-380 nm。与同类型的纯ZnO薄膜基器件相比,BeCaZnO合金紫外光探测器的暗电流明显降低(从m A降至n A)、响应速度也更快,但仍可观察到明显的持续光电导效应,这可能源于BeCaZnO合金薄膜中存在的深能级陷阱中心降低了载流子复合效率。4、基于Ga2O3半导体材料中新近发现的电致阻变效应,本工作率先尝试利用电致阻变效应调控Ga2O3基紫外光探测器性能。分别采用磁控溅射(MS)和PLD技术在(100)取向Nb:SrTiO3(NSTO)衬底上制备了Ga2O3薄膜,并构筑了Pt/Ga2O3/NSTO/In垂直结构的肖特基型高性能紫外光探测器。重点研究了器件的自驱动紫外光探测性能和阻变特性,揭示了器件的阻变机理以及阻变效应对紫外光探测器性能的调控机制。研究表明:(1)MS方法沉积薄膜速率更快、但制备的薄膜中O/Ga原子比更低,暗示MS方法生长过程中易造成Ga2O3薄膜内部的氧缺失、形成更多氧空位缺陷。同时,MS方法制备的Ga2O3薄膜表现为多晶态,而PLD制备薄膜沿(400)晶面择优取向生长,基于前者薄膜开发的器件暗电流更大、导电性更好,进一步佐证了MS方法制备的Ga2O3薄膜氧空位缺陷更多(即背景载流子浓度更高);(2)利用器件中Pt/Ga2O3界面形成的肖特基内建电场对光生载流子进行高效分离,获得了优异的自驱动日盲紫外光探测性能。在0 V偏压下,器件表现出较快的光响应速度(tr/td=0.05 s/0.1 s)和较低的暗电流(Idark=10 p A),峰值响应度R240 nm达65.7 m A/W,相应的探测率为4×1011 Jones;(3)在-5 V和+3 V脉冲电压(脉冲时间10 ms)交替切换下,器件显示出稳定的电致阻变效应,高/低阻值比高达104,高/低阻态均具有很好的保持性(超过104 s阻值无明显变化),并可实现多级阻态的自由调制。分析得出,器件中氧空位陷阱中心对电注入载流子捕获/释放引起的肖特基势垒调控作用是器件电致阻变效应的物理机制;(4)通过控制脉冲电压的极性和幅值,可实现Pt/Ga2O3/NSTO/In紫外光探测器的暗电流从~4.9 n A至~5 p A、光/暗电流比从2.0至1.23×103、探测率从8.71×109Jones至3.42×1011Jones的有效自由调控,这为紫外光探测器性能的调控提供了新的技术路径。5、为了充分利用半导体结效应提升探测器性能,本工作设计并成功开发了新型Be ZnOS/Ga2O3异质结紫外光探测器,通过优化器件结构获得了优异的自驱动双波段紫外光探测性能。结果表明,Be ZnOS合金半导体与Ga2O3半导体的接触界面形成Ⅱ型能带配置,Be ZnOS/Ga2O3异质结内建电场促使光生载流子高效分离和传输,是器件获得优异自驱动光响应特性的主要来源。分析发现,Be ZnOS/Ga2O3异质结型紫外光探测器具有双波段探测能力,峰值光响应波长分别位于240 nm和350 nm。与Al/Be ZnOS/Ga2O3/Au器件相比,Pt/Be ZnOS/Ga2O3/Al器件显示出更优的自驱动紫外光探测性能:在0 V偏压下,器件的暗电流低至2.0 p A、对波长240 nm光响应度可达23.5 m A/W、光响应时间tr/td为0.09 s/0.1 s、探测率D*为2.3×1011Jones,这主要得益于Be ZnOS/Ga2O3异质结和Pt/Be ZnOS肖特基结的双结耦合增强效应。

李静[6](2020)在《ZnO界面调控构筑高性能有机光伏器件》文中提出无机氧化锌(ZnO)材料具有电子迁移率高、成本低廉、环境稳定性好、透明度高以及空穴阻挡特性优异等优势,因此常用于倒置有机光伏器件(OPVs)的阴极界面层(CIL)。溶胶-凝胶法是ZnO CIL常用的制备方法之一。然而,利用溶胶-凝胶法制备的ZnO界面存在以下两个方面的问题:较高的缺陷态密度导致较为严重的载流子复合;无机ZnO与基于有机材料的光敏层之间不兼容的化学界面不利于界面处的电子萃取。针对上述两个方面的问题,本文主要通过设计新型的界面结构、构筑复合薄膜来优化ZnO界面性质,构筑高性能的OPVs,具体内容如下:(1)利用简单的一步溶液旋涂方法制备一种具有有机/无机梯度扩散结构的新型界面层。该有机/无机梯度扩散界面层(G-ZnO/ITIC)是由无机ZnO和n型有机半导体3,9-双(2-亚甲基-(3-(1,1-二氰基亚甲基)-茚酮))-5,5,11,11-四(4-己基苯基)-二硫代[2,3-d:2,3-d]-s-茚酮[1,2-b:5,6-b]-二噻吩(ITIC)组成的。系统的实验研究表明,G-ZnO/ITIC复合膜可以优化接触界面,并且通过调控ITIC分子在阴极界面中的分布实现能级结构的优化。因此,将G-ZnO/ITIC界面结构应用到基于PTB7-Th:PC71BM体系的OPV器件中,其功率转换效率(PCE)从原始ZnO器件的7.88%显着提高到G-ZnO/ITIC器件的8.73%。将其拓展至非富勒烯体系中,基于PTB7-Th:ITIC体系的器件效率也能够从原始ZnO器件的6.63%提高到G-ZnO/ITIC器件的7.29%。(2)选用有机胺类添加剂二亚乙基三胺(DTA)和四亚乙基五胺(TPA)调节ZnO界面层。DTA分子引入ZnO薄膜后,利用氨基基团与无机ZnO的相互作用可以实现表面功函(WF)的调控,同时有机胺类添加剂能够优化无机ZnO与有机光敏层的界面接触。DTA分子对ZnO薄膜的调控作用有助于减少界面的载流子复合,并促进电子提取与传输。使用DTA改性的ZnO薄膜制造的PTB7-Th:PC71BM体系的OPV器件,其填充因子(FF)从原始ZnO器件的59.3%显着提高到ZnO:DTA器件的64.5%,相应地器件最终的PCE值相比于原始ZnO器件提升了16%。然而,利用TPA改性ZnO界面,其器件的PCE相比于纯ZnO降低6.9%,这说明利用有机胺类添加剂优化OPV器件性能具有选择性。(3)提出了一种由无机ZnO和有机掺杂剂2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基喹二甲烷(F4TCNQ)组成的有机-无机复合薄膜,并探讨了阴极界面中F4TCNQ的掺杂对ZnO以及光伏器件性能的影响。研究数据表明,F4TCNQ掺杂剂不仅可以修饰ZnO的表面特性并调节其能级结构,同时C≡N基团与ZnO的配位作用还能够有效降低ZnO薄膜中的陷阱密度。在ZnO:F4TCNQ复合薄膜中,F4TCNQ最优掺杂比例为1.0 wt%。在最优掺杂比例条件下,基于PTB7-Th:PC71BM体系的OPV,其FF从原始器件的62.2%显着提高到ZnO:F4TCNQ器件的67.1%。同时基于PTB7-Th:ITIC体系的OPV的FF也能够从原始器件的52.8%提高到58.3%。上述结果表明,F4TCNQ作为ZnO的缺陷填充剂能够有效改善ZnO的载流子传输性质并在多种OPV器件中发挥有益作用,这也为高性能OPV器件的界面层结构设计提供了新的研究思路。

张玥[7](2020)在《纳米压印技术制备二氧化钛基有机-无机复合薄膜异形微透镜阵列及其应用》文中研究指明微透镜阵列作为近年来微小光学的重要研究成果,已在众多行业中有了广泛的应用,比如生物医学,3D立体成像等。本文采用的微透镜制备方法结合了直接接触式光刻技术,热回流技术和紫外纳米压印技术,既具备了光刻热熔法制备周期短,成本低的优点,又使得到的微透镜阵列可以大规模制备和重复利用。并且,本文还利用溶胶-凝胶法结合旋涂技术制备出紫外光敏二氧化钛基有机-无机复合薄膜,在薄膜上制备出异形微透镜阵列,较传统圆形微透镜阵列具有更高的填充因子量和更好的光学性能。首先,根据微透镜的模板设计理论,得到光刻胶,基底对透镜成型的影响;通过透镜的成像特性得到微透镜阵列的最佳纵深比及理论参数。然后,利用光刻胶热熔法制备出微透镜阵列的光刻胶母板。接下来,利用旋涂法制备出有机无机复合薄膜结合紫外纳米压印技术,以PDMS将母版图案转印到薄膜上,制备出薄膜微透镜阵列。最后将微透镜阵列应用于OLED上提高其发光性能。通过对薄膜的固化前后光学透过率分析,得到其在紫外可见区的透过率在92%左右;通过对薄膜的表面形貌分析,得到其粗糙度为0.206,满足制备微纳光学器件的要求;通过对折射率厚度分析,得到不同旋涂速率下薄膜的折射率。通过SEM和光学显微镜测试分析,得到不同旋涂速率对薄膜透镜阵列的形成的影响,较高的透镜矢高需要较低的旋涂速率;通过探针式轮廓仪对透镜的轮廓进行分析,得到不同压力和不同固化时间对透镜制备的影响以及压印后透镜的尺寸相较于模板有±8%左右的误差;通过光学显微镜的光路搭建出光学成像系统,分析不同形状透镜的聚焦,成像性能,并在复合材料中加入PMMA进行改性处理,得到了成像性能更好的透镜阵列,其中六边形阵列的聚焦成像性能最佳;通过对微透镜阵列OLED的光学性能分析,得到微透镜阵列使得OLED的电流效率和发光效率均有提高,并且由于六边形阵列较高的填充因子量和较好的光学性能,对于OLED的增益比其他形状的微透镜阵列要高。

华力铭[8](2020)在《紫外光致剥离组合物的设计、制备及性能研究》文中研究说明光致可剥离材料的特性要求在光照前能起到粘接固定电子元器件的作用,后期可经光照射使其失去粘性或产生烧蚀,从而起到剥离基材与被粘接层的作用。近年来,国内外不少公司都在进行此方面的研究,在产品性能、产量、品种等方面有较快的发展,已推广应用到仪器、仪表、电子、汽车等行业,运用于单晶硅、光学玻璃等多种光电材料的精密加工过程。目前,随着柔性显示和micro LED技术的快速发展,开拓这种光致可剥离材料的国内外市场有着广阔的发展前景。因此,本论文设计了两种紫外光致剥离组合物:1、光致剥离型光敏剂/纳米银聚合物复合材料;2、耐高温型激光可烧蚀聚合物/纳米银复合材料,研究了它们的组成,制备方法,光热性能和剥离机理。主要内容包括:1、光致剥离型光敏剂/纳米银聚合物复合材料的制备与性能研究:以三元氯醋聚合物为主体树脂,加入光敏剂偶氮二异丁腈和填料纳米银颗粒,制备了一种具有光敏性能的氯醋树脂/偶氮二异丁腈/纳米银复合薄膜。偶氮二异丁腈在紫外光照下,会迅速发生分解反应产生氮气以加速聚合物薄膜与基材剥离,而纳米银可在极短的时间内达到预熔点,储存并快速释放出大量热量,导致薄膜迅速烧蚀剥离,且不会对基材造成影响。本实验研究了这种复合薄膜的光敏性能和热性能。通过对不同含量纳米银和偶氮二异丁腈的复合薄膜烧蚀过程的研究,确定了复合薄膜最佳组成配比。最后,进一步研究了最佳复合薄膜的光致剥离过程及机理。2、耐高温型激光可烧蚀聚合物/纳米银复合材料的制备与性能研究:以1.2.4.5-均苯四甲酸二酐和4,4’-二氨基二苯醚合成的聚酰亚胺酸预聚物,再将纳米银颗粒加入上述预聚物中,制备可得一种具有耐高温性能的光致可剥离复合薄膜。采用红外光谱研究了聚酰亚胺的亚胺化过程。通过XRD分析确定了复合薄膜表面纳米银颗粒的存在,用SEM分析表征了纳米银颗粒在其中的分散情况。根据不同含量纳米银复合薄膜的光致烧蚀情况和耐热性能(TGA分析)确定了纳米银的最佳含量。最后,进一步研究了该复合薄膜的光致剥离过程及机理。

朱宣同[9](2020)在《钙钛矿结构ZnSnO3形貌、粒径控制及气敏性能研究》文中指出气敏材料的性质决定气敏传感器的性能。ZnSnO3是一种具有良好气敏性能的三元化合物半导体材料。但是,纯ZnSnO3气敏传感器的工作温度通常在200℃以上,这极大地限制了它的应用。因此,如何降低ZnSnO3气敏传感器的工作温度并使其具有良好的气敏性能,成为本领域研究的热点。通过ZnSn(OH)6高温脱水制备ZnSnO3,是获得这种敏感材料的途径之一,且其性能会受形貌和粒径等微结构的影响。在ZnSn(OH)6合成过程中,一些有机功能添加剂会影响其形貌和粒径。已有研究表明,以三乙醇胺(弱碱)作为有机添加剂,采用共沉淀法合成的微米级花状ZnSn(OH)6,其高温脱水物ZnSnO3与其具有相同的形貌和粒径,但气敏性能较差,在200℃气体响应值低于5。本文以草酸(弱酸)作为添加剂,采用共沉淀法合成了纳米ZnSn(OH)6立方体,其高温脱水物ZnSnO3仍与其具有相同的形貌和粒径。SEM和XRD分析表明,草酸可以改变ZnSn(OH)6颗粒的形貌、粒径和生长速率;SAED和TEM分析表明所合成的ZnSn(OH)6为多晶,但其高温脱水物ZnSnO3为非晶。机理研究表明,多晶ZnSn(OH)6到非晶ZnSnO3的晶相转变,是高温热处理过程中所形成的大量氧空位导致的,且这些空位决定ZnSnO3的气敏性能。当草酸的添加量为0.059 M合成ZnSn(OH)6前驱体时(记为ZSOH-0.059),其对应的ZnSnO3(记为ZSO-0.059)具有最优良的气敏性能:在220℃与紫外照射的条件下,对500 ppm乙醇气敏响应高达147,响应时间和恢复时间分别为2 s和60 s。对比分析表明,此种条件下所制备的ZSOH-0.059立方体颗粒的平均粒径最大、其高温脱水物ZSO-0.059能带最窄(3.19 e V)。在上述研究的基础上,用nano-TiO2对纳米ZnSnO3立方体(记为ZSO-0.059)进行修饰以降低其工作温度。实验结果表明,当nano-TiO2为13 wt%时,UV照射下所制备的nano-TiO2@ZnSnO3复合物,在500 ppm的乙醇气体中最大气敏响应值为94.3(响应时间和恢复时间分别为3 s和77 s),此时其所对应的工作温度为80℃。显然,通过这种途径,可降低纯ZnSnO3的工作温度,且保持良好的气敏性能。综上,本文通过机功能添加剂草酸控制了ZnSn(OH)6的形貌、粒径和生长速率,当草酸的含量合适时(0.059 M),使所制备的ZnSnO3具有较好的气敏性能,并通过nano-TiO2修饰降低了其工作温度,且能保持良好的气敏性能。

徐苏楠[10](2020)在《双栅光敏有机场效应晶体管研究》文中研究表明近年来光敏有机场效应晶体管(photo-responsive organic field-effect transistor,PhotOFET)作为有机光探测研究的重要分支,受到越来越多的关注。与有机光敏二极管相比,PhotOFET具有更高的灵敏度、光响应度和更低的噪声电流。在光传感、光探测、成像等领域具有广阔的应用前景。相比常规单栅光敏有机场效应晶体管,双栅光敏有机场效应管具有高增益、宽谱响应等优势。本文立足于大量的文献调研,研究了一种双栅PhotOFET,该PhotOFET可工作在独立和协同两种模式。实验研究表明,相较于单栅工作,双栅工作的PhotOFET迁移率显着提升;双栅PhotOFET采用同型互补双光敏层时,器件表现为宽光谱响应特征;双栅PhotOFET采用异型互补双光敏层时,器件表现为双光谱探测特征。论文的具体研究归纳为以下三个部分:(1)基于单光敏层有机场效应晶体管结构,研究了光照和黑暗条件下PhotOFET迁移率特性。器件分别采用不同活性层材料(酞菁铜(CuPc)、并五苯(pentacene)和富勒烯(C60)),不同电极(金、银、铝和铜),不同沟道长度(25、50和100?m)。研究结果表明:对于不同的源漏电极材料和沟道长度,PhotOFET光照下的迁移率总是大于黑暗下的迁移率;而且迁移率随着光照功率不断增强而增大,当光照功率达到一定数值时,迁移率趋于饱和(饱和光照迁移率)。对于一定的电极材料,饱和光照迁移率随着沟道长度的减小而增大;对于一定的沟道长度,酞菁铜的银电极器件饱和光照迁移率最大,而对于并五苯,金电极器件的饱和光照迁移率最大。(2)制备了以CuPc为光敏层、n++-Si/SiO2为底栅极和底栅介质、聚乙烯醇(PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为顶栅介质、透光率大于70%的超薄Au膜为顶栅电极的单光敏层双栅PhotOFET,并研究了其光电特性。发展了渐变浓度旋涂工艺,有效提高了PVA顶栅介质薄膜的质量;通过在光敏层与顶栅介质层之间插入氟化锂(LiF)(厚度5 nm)保护层,有效减少了顶栅器件的暗电流。研究结果表明,双栅PhotOFET的迁移率比相应单栅PhotOFET提升了至少60%。在波长为650 nm的光照下,器件的比探测率(D*)达到2.3?1013 cm?Hz1/2/W(Jones),光响应度为414 A/W。(3)制备了基于CuPc和酞菁锡(tin(II)phthalocyanine,SnPc)的双光敏层双栅PhotOFET,并研究了其光电特性,系统地解释了双光敏层双栅PhotOFET的工作原理。器件实现了从500 nm到900 nm波段的宽光谱响应;采用3,4,9,10-苝四甲酸二酐(PTCDA)和CuPc构成异型双光敏层,制备了双光敏层双栅PhotOFET,实现了对中心波长位于532 nm和650 nm的双波段光探测;顶栅器件对532 nm光照的最大光响应度为503 mA/W,而底栅器件对650 nm光照的最大光响应度为4.52 A/W。

二、金属UV光敏薄膜的实验研究(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、金属UV光敏薄膜的实验研究(论文提纲范文)

(1)染料敏化太阳能电池的丝网印刷制备与性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
前言
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究目的和内容
        1.3.1 研究目的
        1.3.2 研究内容
    1.4 主要研究方案
2 理论分析
    2.1 染料敏化太阳能电池的基本原理
    2.2 丝网印刷
    2.3 材料选取方案
        2.3.1 光阳极的选取
        2.3.2 染料的选取
        2.3.3 电解质的选取
        2.3.4 对电极的选取
    2.4 染料敏化太阳能电池电性能测试
    2.5 染料敏化太阳能电池实验方法设计
        2.5.1 单因素优选法
        2.5.2 正交实验设计
        2.5.3 方差分析
3 实验研究
    3.1 实验准备
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验仪器
    3.2 染料敏化太阳能电池的结构设计实验研究
        3.2.1 染料敏化太阳能电池的结构设计
        3.2.2 染料敏化太阳能电池光伏性能的测定
    3.3 染料敏化太阳能电池光阳极的制备与性能研究
        3.3.1 二氧化钛薄膜的制备
        3.3.2 二氧化钛薄膜浆料性能测试
        3.3.3 二氧化钛薄膜材料的对比与选择
        3.3.4 二氧化钛薄膜的配方实验
    3.4 染料敏化太阳能电池染料制备与性能研究
    3.5 染料敏化太阳能电池电解质制备与性能研究
        3.5.1 电解液种类的对比与选择
        3.5.2 电解液的配方实验
    3.6 染料敏化太阳能电池的制备与性能研究
        3.6.1 染料敏化太阳能电池的制备
        3.6.2 染料敏化太阳能电池性能研究
4 结果与讨论
    4.1 二氧化钛薄膜连接料对薄膜性能的影响
    4.2 染料含量对萃取密度的影响
    4.3 电解液配比对染料敏化太阳光电性能的影响
    4.4 正交实验结果与分析
    4.5 方差分析
    4.6 优化配方性能结果
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

(2)非晶氧化镓基光电晶体管和成像系统研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 深紫外光电探测技术
        1.1.1 深紫外光电探测技术的基本原理
        1.1.2 深紫外光电探测器的主要结构分类
        1.1.3 深紫外光电探测器的基本性能参数
    1.2 氧化镓材料的基本性质
    1.3 非晶氧化镓深紫外光电探测器
        1.3.1 非晶氧化镓深紫外光电探测器研究进展
        1.3.2 非晶氧化镓深紫外光电探测器面临的主要问题
        1.3.3 栅极控制的非晶氧化镓深紫外光电探测器
        1.3.4 非晶氧化镓有源矩阵深紫外成像系统
第2章 实验方法和原理
    2.1 非晶氧化镓光电器件制备工艺
        2.1.1 磁控溅射技术
        2.1.2 原子层沉积技术
        2.1.3 紫外光刻技术
        2.1.4 快速退火炉
        2.1.5 材料刻蚀方法
    2.2 薄膜材料表征方法
        2.2.1 X射线衍射
        2.2.2 X射线光电子能谱和紫外光电子能谱
        2.2.3 原子力显微镜与开尔文探针力显微镜
        2.2.4 其他表征方法
    2.3 器件测试方法
        2.3.1 栅极控制的非晶氧化镓光电探测器测试
        2.3.2 深紫外成像系统测试
第3章 栅极控制的非晶氧化镓光电探测器
    3.1 非晶氧化镓湿法刻蚀工艺
        3.1.1 研究背景
        3.1.2 四甲基氢氧化铵刻蚀技术
        3.1.3 刻蚀效果分析
    3.2 硅衬底共栅型光电晶体管
        3.2.1 共栅型光电晶体管的制备
        3.2.2 非晶氧化镓图形化效果分析
        3.2.3 共栅型光电晶体管的光电性能分析
    3.3 底栅交错型叉指电极的光电晶体管
        3.3.1 研究背景
        3.3.2 光电晶体管结构设计
        3.3.3 光电晶体管的制备
        3.3.4 光电晶体管的光电性能分析
    3.4 本章小结
第4章 双沟道层光电晶体管
    4.1 研究背景
        4.1.1 薄膜晶体管结构光电探测器的光敏特性和开关特性
        4.1.2 单沟道层非晶氧化镓光电晶体管的弊端
        4.1.3 双沟道层光电晶体管的优势
    4.2 双沟道层光电晶体管
        4.2.1 双沟道层光电晶体管的制备
        4.2.2 沟道层材料的表征分析
        4.2.3 双沟道层光电晶体管的优化
        4.2.4 双沟道层光电晶体管的光电性能分析
    4.3 本章小结
第5章 有源矩阵非晶氧化镓深紫外成像系统
    5.1 研究背景
        5.1.1 氧化镓深紫外成像技术
        5.1.2 氧化镓深紫外成像系统的研究现状
        5.1.3 本章主要内容
    5.2 无源矩阵非晶氧化镓深紫外成像系统
        5.2.1 非晶氧化镓光电探测器无源阵列的设计思路
        5.2.2 非晶氧化镓光电探测器无源阵列的弊端分析
    5.3 有源矩阵非晶氧化镓深紫外成像系统
        5.3.1 场效应二极管驱动的有源矩阵成像系统
        5.3.2 ZnO场效应二极管的制备和钝化
        5.3.3 IGZO场效应二极管的制备和钝化
        5.3.4 场效应二极管驱动的有源矩阵成像系统的设计
    5.4 本章小结
第6章 结论
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

(3)柔性印刷大面积钙钛矿太阳电池形貌调控及其性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 概述
    1.2 钙钛矿太阳电池特性
        1.2.1 有机-无机杂化钙钛矿材料种类
        1.2.2 钙钛矿太阳电池传统制备工艺
        1.2.3 钙钛矿太阳电池光伏性能进展
        1.2.4 大面积钙钛矿太阳电池研究进展
    1.3 柔性钙钛矿太阳电池进展
        1.3.1 柔性钙钛矿器件光伏性能进展
        1.3.2 柔性钙钛矿器件结构设计
        1.3.3 透明电极材料
        1.3.4 传输层材料
        1.3.5 顶部电极材料
        1.3.6 柔性钙钛矿器件耐弯折性质研究
    1.4 柔性钙钛矿太阳电池稳定性研究
        1.4.1 长期环境稳定性
        1.4.2 机械力学稳定性
    1.5 钙钛矿太阳电池模组化设计进展
        1.5.1 钙钛矿模组光伏性能研究进展
        1.5.2 钙钛矿模组结构设计
    1.6 大面积钙钛矿太阳电池印刷工艺及优化思路
        1.6.1 刮涂印刷制备薄膜太阳电池
        1.6.2 狭缝挤出印刷制备薄膜太阳电池
        1.6.3 其他技术在薄膜太阳电池制备过程中的应用
        1.6.4 存在的问题
    1.7 钙钛矿太阳电池光敏层形貌调控
        1.7.1 钙钛矿材料结晶生长机理
        1.7.2 钙钛矿前驱体形核结晶过程调控机制
        1.7.3 钙钛矿光敏层形貌研究的意义
    1.8 可穿戴钙钛矿太阳电池成本及循环寿命
        1.8.1 生产成本与效率平衡关系
        1.8.2 电池循环使用寿命
    1.9 可穿戴钙钛矿太阳电池未来应用领域展望
    1.10 本文的立题思想
第2章 剪切冲量计算实现印刷薄膜形貌一致性调控
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 主要试剂及材料
        2.2.2 主要仪器及表征手段
        2.2.3 剪切冲量累积量计算机理
        2.2.4 柔性太阳电池旋涂工艺制备及器件性能表征
        2.2.5 柔性太阳电池狭缝挤出印刷制备及器件性能表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 剪切冲量累积量及冲量转换因子计算
        2.3.2 印刷薄膜形貌一致性调控
        2.3.3 基于冲量转换因子印刷制备柔性光伏器件性能
        2.3.4 大面积柔性太阳电池模组制备
    2.4 本章小结
第3章 大面积高性能柔性透明电极印刷制备工艺探究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 主要试剂及材料
        3.2.2 主要仪器及表征手段
        3.2.3 PEDOT:PSS/银网格透明电极的制备
        3.2.4 柔性有机太阳电池的制备及性能表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 卷对卷印刷技术制备复合材料透明电极
        3.3.2 复合材料透明电极耐弯折性能研究
        3.3.3 复合材料透明电极表面形貌研究
        3.3.4 柔性有机太阳电池器件性能研究
    3.4 本章小结
第4章 仿生疏水界面设计优化钙钛矿形核结晶策略
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 主要试剂及材料
        4.2.2 主要仪器及表征手段
        4.2.3 仿生界面层导电高分子材料制备
        4.2.4 小面积刚性钙钛矿太阳电池制备及器件性能表征
        4.2.5 小面积柔性钙钛矿太阳电池制备及器件性能表征
        4.2.6 大面积柔性钙钛矿太阳电池模组制备及器件性能表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 仿生界面设计调控钙钛矿结晶质量
        4.3.2 印刷钙钛矿薄膜形核结晶调控机理
        4.3.3 仿生粘性界面调控柔性器件机械稳定性
        4.3.4 印刷钙钛矿太阳电池光伏性能
        4.3.5 基于仿生界面设计的钙钛矿太阳电池模组特性分析
    4.4 本章小结
第5章 可拉伸柔性钙钛矿太阳电池印刷制备
    5.1 前言
    5.2 实验部分
        5.2.1 主要试剂及材料
        5.2.2 主要仪器及表征手段
        5.2.3 自修复聚氨酯材料制备
        5.2.4 可拉伸钙钛矿太阳电池制备及器件性能表征
        5.2.5 可拉伸钙钛矿太阳电池性能自恢复处理技术
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 自修复聚氨酯添加剂调控钙钛矿结晶质量
        5.3.2 自修复添加剂残余位置探究
        5.3.3 自修复聚氨酯添加剂调控器件可拉伸性
        5.3.4 可拉伸钙钛矿太阳电池特性分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 进一步工作的方向
致谢
参考文献
攻读学位期间的研究成果

(4)掺锗二氧化硅光纤的物性调控研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 掺锗二氧化硅光纤研究概述
        1.1.1 掺锗二氧化硅光纤材料简介
        1.1.2 掺锗二氧化硅光纤实验研究进展
        1.1.3 掺锗二氧化硅光纤计算研究进展
    1.2 掺锗二氧化硅光纤缺陷研究进展
        1.2.1 掺锗二氧化硅光纤的缺陷概述
        1.2.2 氧空位缺陷研究进展
        1.2.3 杂质粒子缺陷研究进展
    1.3 掺锗二氧化硅光纤物性研究进展
    1.4 研究进展小结及本论文概述
    1.5 本论文的结构安排
    参考文献
第二章 理论基础和计算方法
    2.1 密度泛函理论
        2.1.1 薛定谔方程
        2.1.2 Hohenberg-Kohn定理
        2.1.3 Kohn-Sham方程
    2.2 常见交换关联泛函近似
        2.2.1 局域密度近似(LDA)
        2.2.2 广义梯度近似(GGA)
        2.2.3 杂化密度泛函
    2.3 多体微扰理论
        2.3.1 准粒子方程与GW近似
        2.3.2 随机相位近似(RPA)
        2.3.3 Bethe-Salpeter方程(BSE)
    2.4 过渡态搜索
    2.5 含时密度泛函理论TDDFT
    参考文献
第三章 掺锗二氧化硅光纤结构优化研究
    3.1 研究背景及研究方法
    3.2 掺锗二氧化硅光纤的结构优化研究
        3.2.1 掺锗二氧化硅光纤结构几何性质及稳定性
        3.2.2 掺锗二氧化硅光纤缺陷几何性质及稳定性
    3.3 掺锗二氧化硅光纤氧空位缺陷研究
        3.3.1 锗氧空位缺陷几何结构及稳定性
        3.3.2 环状结构中锗氧空位缺陷几何性质
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 掺锗二氧化硅光纤杂质粒子缺陷研究
    4.1 研究背景及研究方法
    4.2 锗掺杂缺陷结构性质研究
        4.2.1 锗掺杂缺陷结构几何性质
        4.2.2 锗掺杂缺陷结构电子结构性质
        4.2.3 锗掺杂缺陷结构光学性质分析
    4.3 铝掺杂二氧化锗缺陷结构研究
        4.3.1 铝掺杂二氧化锗缺陷几何性质及稳定性
        4.3.2 铝掺杂二氧化锗缺陷光学和电子性质
        4.3.3 铝掺杂二氧化锗缺陷折射率性质分析
    4.4 氟掺杂二氧化锗缺陷结构研究
        4.4.1 氟掺杂二氧化锗缺陷几何性质
        4.4.2 氟钝化氧空位缺陷转化机制及稳定性
        4.4.3 氟掺杂二氧化锗缺陷折射率及光学性质
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 掺铈-锗二氧化硅光纤的物性研究
    5.1 研究背景及研究方法
    5.2 掺铈-锗二氧化硅光纤几何结构及稳定性
    5.3 掺铈-锗二氧化硅光纤前线分子轨道分析
    5.4 掺铈-锗二氧化硅光纤吸收和发光特性分析
    5.5 本章小结
    参考文献
第六章 论文总结与展望
    6.1 论文总结
    6.2 未来工作展望
致谢
攻读博士学位期间发表的学术论文

(5)新型宽禁带氧化物半导体薄膜制备及其紫外光电探测器探索(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1 章 绪论
    1.1 前言
    1.2 半导体光电探测器介绍
        1.2.1 光电探测器的工作机制
        1.2.2 光电探测器的性能指标
        1.2.3 光电探测器的分类
    1.3 宽禁带半导体及其在紫外探测领域的应用
        1.3.1 宽禁带半导体材料介绍
        1.3.2 ZnO基紫外光电探测器研究进展
        1.3.3 Ga_2O_3基紫外光电探测器研究进展
        1.3.4 存在的问题与挑战
    1.4 本文的研究思路及内容
第2 章 实验制备技术与表征测试方法
    2.1 靶材制备
    2.2 薄膜制备
        2.2.1 磁控溅射
        2.2.2 脉冲激光沉积
        2.2.3 真空热蒸发
    2.3 薄膜表征与测试
        2.3.1 X射线衍射
        2.3.2 X射线光电子能谱
        2.3.3 场发射扫描电子显微镜
        2.3.4 原子力显微镜
        2.3.5 吸收/透射光谱
    2.4 光电探测器性能测试
        2.4.1 光谱响应特性
        2.4.2 电流-电压关系及时间响应特性
        2.4.3 电致阻变特性
第3 章 新型双阳离子掺杂ZnO四元合金薄膜制备及其光电导型紫外光探测器
    3.1 引言
    3.2 BeMgZnO四元合金薄膜及其紫外光探测器
        3.2.1 样品制备
        3.2.2 极性 c-面和非极性 m-面BeMgZnO合金薄膜研究
        3.2.3 基于BeMgZnO合金的紫外光探测器研究
    3.3 新型BeCdZnO四元合金薄膜及其紫外光探测器探索
        3.3.1 样品制备
        3.3.2 氧压调控BeCdZnO薄膜结构、成分及性能研究
        3.3.3 基于BeCdZnO合金的紫外光探测器研究
    3.4 新型BeCaZnO四元合金薄膜及其紫外光探测器探索
        3.4.1 样品制备
        3.4.2 生长温度对BeCaZnO薄膜结构、成分及性能的影响
        3.4.3 基于BeCaZnO合金的紫外光探测器研究
    3.5 本章小结
第4章 Ga_2O_3薄膜的PVD制备及其肖特基型紫外光探测器
    4.1 引言
    4.2 样品制备与表征
        4.2.1 样品制备
        4.2.2 样品表征
    4.3 器件性能研究
        4.3.1 Ga_2O_3基肖特基结型紫外光探测器的自驱动光响应
        4.3.2 Pt/Ga_2O_3/NSTO/In器件的电致阻变效应
        4.3.3 阻变调控Pt/Ga_2O_3/NSTO/In器件紫外光响应特性
    4.4 本章小结
第5章 BeZnOS/Ga_2O_3异质结制备及其紫外光探测器探索
    5.1 引言
    5.2 样品制备与表征
        5.2.1 样品制备
        5.2.2 薄膜表征
    5.3 器件性能研究
        5.3.1 Al/BeZn OS/Ga_2O_3/Au紫外光探测器
        5.3.2 Pt/BeZnOS/Ga_2O_3/Al紫外光探测器
    5.4 本章小结
第6 章 全文总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录
致谢

(6)ZnO界面调控构筑高性能有机光伏器件(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 有机光伏器件的结构与工作机理
        1.2.1 有机光伏器件的结构
        1.2.2 有机光伏器件的工作机理
        1.2.3 器件性能的重要参数
    1.3 基于ZnO阴极界面层的倒置有机光伏器件
        1.3.1 ZnO材料的基本性质
        1.3.2 ZnO的制备方法
        1.3.3 溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜的参数调控
        1.3.4 ZnO阴极界面层的调控手段
    1.4 选题意义与研究内容
第二章 基于ZnO有机/无机梯度扩散界面层的设计及应用研究
    2.1 引言
    2.2 ZnO/ITIC梯度扩散界面层的制备方法
        2.2.1 实验材料与设备
        2.2.2 ITO玻璃的清洗与预处理
        2.2.3 ZnO/ITIC梯度扩散界面层的制备
    2.3 ZnO/ITIC梯度扩散界面性质表征
    2.4 ZnO/ITIC梯度扩散界面对有机光伏器件性能的影响
        2.4.1 器件的制备
        2.4.2 梯度扩散界面对器件性能的影响
    2.5 本章小结
第三章 有机胺类添加剂对ZnO界面性质及器件性能的影响研究
    3.1 引言
    3.2 ZnO界面改性及器件应用
        3.2.1 有机胺类添加剂改性的ZnO界面层的制备
        3.2.2 有机胺类添加剂对器件性能的影响
    3.3 有机胺类添加剂改性的ZnO界面层的性质表征
    3.4 本章小结
第四章 有机半导体掺杂剂对ZnO界面性质及器件性能的影响研究
    4.1 引言
    4.2 有机半导体与ZnO的复合薄膜的制备以及器件应用
        4.2.1 有机半导体与ZnO复合薄膜的制备
        4.2.2 有机半导体与ZnO复合薄膜的性质表征
        4.2.3 有机半导体掺杂剂与ZnO复合薄膜对器件性能的影响
    4.3 缺陷钝化的工作机理研究
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文
附录2 攻读硕士学位期间申请的专利
附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目
致谢

(7)纳米压印技术制备二氧化钛基有机-无机复合薄膜异形微透镜阵列及其应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 微透镜阵列
        1.2.1 微透镜阵列的制备方法
        1.2.2 微透镜阵列的应用
        1.2.3 国内外研究现状
    1.3 有机-无机纳米复合材料
        1.3.1 有机-无机纳米复合材料的定义
        1.3.2 有机-无机纳米复合材料的特点
        1.3.3 有机-无机纳米复合材料的制备方法
    1.4 本文的选题依据以及主要的研究工作
第二章 微透镜阵列理论分析
    2.1 光刻胶模板设计理论
        2.1.1 光刻胶体积变化对模板的影响
        2.1.2 界面间能量对模板的影响
        2.1.3 异形微透镜阵列的模板设计
        2.1.4 微透镜阵列理论设计参数
        2.1.5 微透镜阵列的成像特性
    2.2 光刻胶热回流工艺
        2.2.1 光刻胶的选择
        2.2.2 基片的预处理
        2.2.3 涂胶与前烘
        2.2.4 光刻和显影
        2.2.5 热回流
    2.3 紫外纳米压印技术理论分析
        2.3.1 压印过程中产生气泡现象分析
        2.3.2 光刻胶的流动与填充
        2.3.3 转印模板的降解效应
第三章 二氧化钛基有机-无机复合薄膜的制备与测试
    3.1 复合薄膜制备
    3.2 复合薄膜性能表征方法
    3.3 复合薄膜性能分析
        3.3.1 光学透过率
        3.3.2 表面形貌分析
        3.3.3 傅里叶红外吸收光谱
        3.3.4 折射率厚度分析
        3.3.5 传输模式与传输损耗测试
        3.3.6 X射线光电子能谱
        3.3.7 热重分析
第四章 微透镜阵列的制备与性能测试
    4.1 微透镜阵列的制备过程
    4.2 微透镜阵列的性能表征方法
    4.3 微透镜阵列性能分析
        4.3.1 微透镜阵列均匀性分析
        4.3.2 微透镜阵列表面轮廓分析
        4.3.3 微透镜阵列表面形貌分析
        4.3.4 微透镜阵列光学聚焦与成像性能分析
第五章 微透镜阵列在OLED上的应用
    5.1 OLED的结构和发光原理
        5.1.1 OLED的结构
        5.1.2 OLED的发光原理
    5.2 微透镜阵列OLED的制备
    5.3 微透镜阵列OLED光学性能分析
第六章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 工作展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间申请的专利
致谢

(8)紫外光致剥离组合物的设计、制备及性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
符号说明
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 剥离材料的简介
        1.2.1 剥离材料的概述
        1.2.2 紫外光致剥离材料的概述
    1.3 光敏剂的简介
        1.3.1 常见光敏剂的概述
        1.3.2 偶氮二异丁腈的性能及应用
    1.4 纳米金属材料的简介
        1.4.1 纳米金属材料的概述
        1.4.2 纳米银的性能及应用
    1.5 树脂的简介
        1.5.1 树脂的概述
        1.5.2 氯醋树脂的性能及应用
        1.5.3 聚酰亚胺的性能及应用
    1.6 本课题的目的意义及研究内容、创新点
        1.6.1 本课题的目的及意义
        1.6.2 本课题的内容及创新点
第二章 光致剥离型光敏剂/纳米银聚合物复合材料的制备与性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验原料及仪器
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 仪器与设备
    2.3 实验方案
        2.3.1 氯醋树脂/偶氮二异丁腈复合薄膜的制备及光敏性能
        2.3.2 氯醋树脂/纳米银复合薄膜的制备
        2.3.3 氯醋树脂/偶氮二异丁腈/纳米银复合薄膜的制备
        2.3.4 氯醋树脂/偶氮二异丁腈/纳米银复合薄膜烧蚀
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 偶氮二异丁腈的光化学性能的研究
        2.4.2 氯醋树脂/偶氮二异丁腈复合薄膜的光敏反应
        2.4.3 氯醋树脂/纳米银复合薄膜的烧蚀研究
        2.4.4 氯醋树脂/偶氮二异丁腈/纳米银复合薄膜的热性能研究
        2.4.5 氯醋树脂/偶氮二异丁腈/纳米银复合薄膜的烧蚀机理研究
    2.5 小结
第三章 耐高温型激光可烧蚀聚合物/纳米银复合材料的制备与性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验原料及仪器
        3.2.1 实验原料
        3.2.2 仪器及设备
    3.3 实验方案
        3.3.1 聚酰亚胺薄膜的制备
        3.3.2 聚酰亚胺/纳米银复合薄膜的制备
        3.3.3 聚酰亚胺/纳米银复合薄膜的烧蚀
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 聚酰亚胺的亚胺化过程
        3.4.2 聚酰亚胺的红外光谱表征
        3.4.3 聚酰亚胺/纳米银复合薄膜的TGA表征
        3.4.4 聚酰亚胺/纳米银复合薄膜的SEM表征
        3.4.5 聚酰亚胺/纳米银复合薄膜的XRD表征
        3.4.6 聚酰亚胺/纳米银复合薄膜的烧蚀研究
    3.5 小结
第四章 结论
参考文献
研究成果及发表的学术论文
致谢
作者和导师简介
附件

(9)钙钛矿结构ZnSnO3形貌、粒径控制及气敏性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 气敏传感器概述
        1.1.1 气敏传感器分类
        1.1.2 MOS气敏传感器的性能参数
        1.1.3 MOS气敏传感器存在的问题
        1.1.4 MOS气敏传感器的应用与发展趋势
    1.2 紫外照射增强MOS材料气敏性能
        1.2.1 紫外照射对MOS材料气敏性能的影响
        1.2.2 紫外照射提升气敏性能的研究进展
        1.2.3 紫外照射增强气敏性能的改进
    1.3 ABO_3钙钛矿复合氧化物研究
        1.3.1 ABO_3钙钛矿复合氧化物的结构特性
        1.3.2 ABO_3钙钛矿氧化物的气敏性能
    1.4 钙钛矿型气敏材料ZnSnO_3概况
        1.4.1 ZnSnO_3气敏材料的结构性质
        1.4.2 ZnSnO_3气敏材料的制备方法
        1.4.3 ZnSnO_3气敏材料研究进展
    1.5 本课题研究目标、内容和意义
        1.5.1 本课题研究目标
        1.5.2 本课题研究内容
        1.5.3 本课题研究意义
第2章 纳米ZnSnO_3的制备、形貌粒径控制及表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料与实验设备
        2.1.2 实验样品的制备流程
        2.1.3 ZnSn(OH)_6的生长及形貌粒径控制机理
        2.1.4 气敏元件的制备及气敏测试平台的搭建
    2.2 实验样品的表征
    2.3 本章小结
第3章 ZnSnO_3的形貌与粒径控制及气敏性能分析
    3.1 ZnSn(OH)_6前驱体形貌与物相的表征分析
    3.2 纳米ZnSnO_3立方体的表征分析
        3.2.1 ZnSn(OH)_6前驱体的热重分析
        3.2.2 ZnSnO_3的形貌与物相表征分析
        3.2.3 ZnSnO_3的紫外–可见光吸收性能分析
    3.3 不同形貌与粒径ZnSnO_3的气敏性能分析
    3.4 最优气敏材料(ZSO-0.059)的结构特征与气敏性能分析
        3.4.1 最优气敏材料(ZSO-0.059)具备优异气敏性能的原因
        3.4.2 最优气敏材料(ZSO-0.059)的气敏机理
    3.5 本章小结
第4章 Nano-TiO_2修饰对纳米ZnSnO_3立方体气敏性能的影响
    4.1 纳米ZnSnO_3立方体的刻蚀
    4.2 Nano-TiO_2@ZnSnO_3复合物的研究
        4.2.1 Nano-TiO_2@ZnSnO_3复合物气敏性能分析
        4.2.2 最佳修饰样品(ST13)的表征分析
        4.2.3 Nano-TiO_2修饰降低ZnSnO_3工作温度的机理
        4.2.4 Nano-TiO_2降低ZnSnO_3工作温度的共性研究
    4.3 湿度对nano-TiO_2@ZnSnO_3复合物气敏性能的影响
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(10)双栅光敏有机场效应晶体管研究(论文提纲范文)

中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光敏有机场效应晶体管的发展简介
        1.2.1 有机场效应晶体管发展历程
        1.2.2 光敏有机场效应晶体管研究进展
    1.3 光敏有机场效应晶体管研究面临的问题
    1.4 本文研究内容及创新点
    1.5 本文的组织结构
第二章 光敏有机场效应晶体管的材料、结构、原理及制备
    2.1 光敏有机场效应晶体管材料
        2.1.1 有机半导体活性材料
        2.1.2 绝缘栅介质材料
        2.1.3 主要源漏电极材料
    2.2 光敏有机场效应晶体管的基本结构与工作原理
        2.2.1 光敏有机场效应晶体管的结构设计
        2.2.2 光敏有机场效应晶体管的工作原理
    2.3 光敏有机场效应晶体管的性能表征及制备技术
        2.3.1 光敏有机场效应晶体管的性能表征
        2.3.2 有机活性层薄膜制备技术
    2.4 本文的器件制备与表征
        2.4.1 用于研究光照下迁移率特性的器件制备
        2.4.2 单光敏层双栅光敏有机场效应晶体管的制备
        2.4.3 双光敏层双栅光敏有机场效应晶体管的制备
    2.5 本章小结
第三章 光照下光敏有机场效应晶体管的迁移率研究
    3.1 光照下基于酞菁铜的光敏有机场效应晶体管迁移率特性的研究
        3.1.1 光照下对应不同电极材料迁移率特性的研究
        3.1.2 光照下不同沟道长度迁移率特性的研究
    3.2 光照下基于并五苯的光敏有机场效应晶体管迁移率特性的研究
    3.3 光照下基于C60的光敏有机场效应晶体管迁移率特性的研究
    3.4 本章小结
第四章 单光敏层双栅光敏有机场效应晶体管研究
    4.1 基于聚乙烯醇顶栅介质层的双栅光敏有机场效应晶体管研究
    4.2 顶栅介质层渐变浓度旋涂工艺对双栅光敏有机场效应晶体管的影响
    4.3 插入氟化锂保护层对双栅光敏有机场效应晶体管的影响
    4.4 基于夹心型源漏电极结构的双栅光敏有机场效应晶体管研究
    4.5 基于聚乙烯吡咯烷酮顶栅介质层的双栅光敏有机场效应晶体管研究
    4.6 单光敏层双栅光敏有机场效应晶体管的工作模式研究
        4.6.1 单光敏层双栅光敏有机场效应晶体管的工作模式
        4.6.2 背景栅电场协同模式下双栅器件的光敏性能研究
    4.7 本章小结
第五章 双光敏层双栅光敏有机场效应晶体管研究
    5.1 基于酞菁锡/酞菁铜同型光敏层双栅光敏有机场效应晶体管研究
        5.1.1 基于酞菁锡/酞菁铜同型光敏层双栅光敏有机场效应晶体管制备.
        5.1.2 基于酞菁锡/酞菁铜同型光敏层双栅光敏有机场效应晶体管结构优化
    5.2 基于酞菁铜/苝四甲酸二酐异型光敏层双栅光敏有机场效应晶体管研究
    5.3 双光敏层双栅光敏有机场效应晶体管工作模式及应用研究
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
附录 A
附录 B
在学期间的研究成果
致谢

四、金属UV光敏薄膜的实验研究(论文参考文献)

  • [1]染料敏化太阳能电池的丝网印刷制备与性能研究[D]. 王晴茹. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]非晶氧化镓基光电晶体管和成像系统研究[D]. 韩祖银. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2021(02)
  • [3]柔性印刷大面积钙钛矿太阳电池形貌调控及其性能研究[D]. 孟祥川. 南昌大学, 2021(02)
  • [4]掺锗二氧化硅光纤的物性调控研究[D]. 关晓宁. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [5]新型宽禁带氧化物半导体薄膜制备及其紫外光电探测器探索[D]. 张腾. 湖北大学, 2021(01)
  • [6]ZnO界面调控构筑高性能有机光伏器件[D]. 李静. 南京邮电大学, 2020(02)
  • [7]纳米压印技术制备二氧化钛基有机-无机复合薄膜异形微透镜阵列及其应用[D]. 张玥. 南京邮电大学, 2020(03)
  • [8]紫外光致剥离组合物的设计、制备及性能研究[D]. 华力铭. 北京化工大学, 2020(02)
  • [9]钙钛矿结构ZnSnO3形貌、粒径控制及气敏性能研究[D]. 朱宣同. 天津大学, 2020(02)
  • [10]双栅光敏有机场效应晶体管研究[D]. 徐苏楠. 兰州大学, 2020(01)

标签:;  ;  ;  ;  ;  

金属紫外光敏薄膜的实验研究
下载Doc文档

猜你喜欢