- 2025-01-21 09:33:41载流子迁移率
- 载流子迁移率是描述半导体中载流子（电子或空穴）在电场作用下移动快慢的物理量，它决定了半导体材料的电导性能。迁移率越大，表示载流子在电场作用下移动得越快，材料的导电性能越好。载流子迁移率受半导体材料的种类、掺杂浓度、温度以及电场强度等多种因素影响。在半导体器件的设计和性能分析中，载流子迁移率是一个重要的参数。
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载流子迁移率资讯
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- 发表在Advanced Functional Materials作者通过美国知名低温设备制造商Lake Shore Cryotronics, Ltd.的M91快速霍尔测量模块对载体的迁移率进行了表征。
载流子迁移率文章
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- 系统强调模块化、低噪声与高通量，适配不同样品形状与工艺场景，软件与硬件协同优化，便于在产线、研发台和高校实验室中稳定运行。
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- 瑞士nanolive Paios 载流子迁移率测量系统特点
- 系统以霍尔效应与四探针测量为核心，结合高性能磁场模块、温控平台和强大数据分析软件，能在不同材料体系中快速得到迁移率、载流子浓度及相关电导特性。
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- 它反映了载流子（电子或空穴）在电场作用下的运动速率，直接关系到材料的导电性、电子器件的性能及效率。瑞士Nanolive推出的Paios载流子迁移率测量系统为科研人员提供了高精度、易操作的测量工具，广泛应用于半导体、太阳能电池、液晶显示器、光电材料等领域。
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载流子迁移率问答
- 2021-07-07 17:16:02铜梯度结构的高载流子传输效率CZTSSe太阳能电池制备与性能
- 硫属薄膜太阳能电池因其低成本、带隙可调和高输出性能而进入了一个蓬勃发展的时期，元素含量丰富的锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)是将CIGS中稀有贵金属In和Ga用元素Zn和Sn替换，不仅与CIGS有着相似的结构和光电学性能，也具备独特优点，如储量丰富、价格低廉、无毒害等。由于锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)材料的相区较窄，通常使用贫铜组分的吸收层结构设计来避免杂相产生。虽然贫铜结构的锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)器件实现了较高的记录效率，但由于该结构准中性区电荷传输能力较差且背界面电荷复合严重，导致性能进一步提升的空间有限。相对而言，富铜结构的吸收层具有良好的电荷传输性能，可以弥补贫铜吸收层的不足。然而，其表面费米能级钉扎及电荷复合较大，引起的器件性能衰减更加严重。河南大学武四新教授课题组基于贫铜组分在前界面以及富铜组分在背界面的优势，设计了一种三层（大晶粒/小晶粒/大晶粒）的铜梯度吸收层结构，底部铜含量较高而表面铜含量较低。较高的铜浓度可以增加载流子浓度，通过构筑载流子浓度梯度改善电荷传输驱动力。同时，高铜组分可以使吸收层价带上移，降低空穴的注入势垒，从而降低背界面复合。顶部的贫铜结构减缓了表面的费米能级钉扎并有利于界面能带弯曲的保持。ZZ，铜梯度吸收层优良的电学性能使器件效率达到12.54%，对于后续铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的界面性能改善及吸收层结构优化具有重要的意义。硫属薄膜太阳能电池因其低成本、带隙可调和高输出性能而进入了一个蓬勃发展的时期，元素含量丰富的锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)是将CIGS中稀有贵金属In和Ga用元素Zn和Sn替换，不仅与CIGS有着相似的结构和光电学性能，也具备独特优点，如储量丰富、价格低廉、无毒害等。由于锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)材料的相区较窄，通常使用贫铜组分的吸收层结构设计来避免杂相产生。虽然贫铜结构的锌黄锡矿Cu2ZnSn(S,Se)4(CZTSSe)器件实现了较高的记录效率，但由于该结构准中性区电荷传输能力较差且背界面电荷复合严重，导致性能进一步提升的空间有限。相对而言，富铜结构的吸收层具有良好的电荷传输性能，可以弥补贫铜吸收层的不足。然而，其表面费米能级钉扎及电荷复合较大，引起的器件性能衰减更加严重。河南大学武四新教授课题组基于贫铜组分在前界面以及富铜组分在背界面的优势，设计了一种三层（大晶粒/小晶粒/大晶粒）的铜梯度吸收层结构，底部铜含量较高而表面铜含量较低。较高的铜浓度可以增加载流子浓度，通过构筑载流子浓度梯度改善电荷传输驱动力。同时，高铜组分可以使吸收层价带上移，降低空穴的注入势垒，从而降低背界面复合。顶部的贫铜结构减缓了表面的费米能级钉扎并有利于界面能带弯曲的保持。ZZ，铜梯度吸收层优良的电学性能使器件效率达到12.54%，对于后续铜锌锡硫硒薄膜太阳能电池的界面性能改善及吸收层结构优化具有重要的意义。图1 CZTSSe前驱体薄膜沉积过程示意图和电荷转移过程图2 不同Cu浓度CZTSSe电池PV性能参数统计图、J-V曲线、EQE曲线、扫描电镜图和载流子浓度比值图3 不同Cu浓度CZTSSe电池EBIC图像、归一化强度曲线和TEM成像和EDS mappings图4 吸收层前表面和背表面的UPS光谱、能带排列和EIS奈奎斯特图文章信息这一成果以“Local Cu Component Engineering to Achieve Continuous Carrier Transport for Enhanced Kesterite Solar Cells”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。河南大学赵越超和赵祥云为论文共同作者，武四新教授和寇东星副教授为论文的通讯作者。文章链接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.0c21008。本研究采用的是北京卓立汉光仪器有限公司 “SCS100” 系列光电化学电池量子效率测试系统，如需了解该产品，欢迎咨询我司。河南大学武四新教授课题组简介河南大学武四新教授课题组名称：光电功能材料以及太阳能薄膜电池。课题组主要从事光电功能的设计、制备及光伏性能的研究，希望能改善薄膜太阳能电池的转换效率。课题组期望通过对铜基薄膜太阳能电池各部分组件先进工艺和关键技术的探索和突破(薄膜微结构设计、缺陷态调控、表/界面钝化、能带结构优化以及微观动力学研究等方面)，ZZ开发出具有高结晶质量吸收层体相材料和优良电学性能接触界面的GXCZTSSe以及CIGS光伏器件并丰富其应用领域。截止目前，本课题组已承担了各类项目10余项，其中，包括，国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划、教育部科学技术ZD项目、人事部归国留学人员 择优支持计划项目、河南省科技厅基础与前沿ZD项目、河南省高校知识创新工程支持计划等，在国内外著名学术期刊Energy Environ. Sci.，Adv. Funct. Mater.，Chem. Mater.以及J. Mater. Chem. A等发表学术论文50余篇。免责说明北京卓立汉光仪器有限公司公众号所发布内容（含图片）来源于原作者提供或原文授权转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有，北京卓立汉光仪器有限公司发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享。如果您认为本文存在侵权之处，请与我们联系，会及时处理。我们力求数据严谨准确，如有任何疑问，敬请读者不吝赐教。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。
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- 2020-04-27 13:41:10【客户案例精选】基于可回收溶解–重结晶法制备高稳定、高载流子通道的全无机钙钛矿薄膜
- 引言 据报道，一种新型半导体纳米材料，即全无机卤化物钙钛矿纳米晶体（IPNC，CsPbX3，X = Cl，Br，I），具有高稳定性，超高光致发光量子产率（PL QY），可以实现在整个可见光波段发光。围绕钙钛矿材料的研究非常火热，但是研究大多集中在材料的制备以及其光学性能上。众所周知，随着材料尺寸减小，纳米材料具有更大的比表面积，而比表面积Z终在纳米材料的物理化学特性（包括发光特性，载流子运输和催化特性等）中起着主导作用。表面活性剂是一种在IPNC合成过程中必不可少的添加剂，它有助于提高分散稳定性并控制生长动力，有利于器件制备；但同时也会影响成膜过程并阻碍颗粒之间的载流子传输，其影响在一定程度上甚至决定了IPNC的物理化学特性。研究成果 南京理工大学曾海波教授课题组报道了一种有趣的全无机钙钛矿表面化学现象，即可循环的溶解－重结晶，通过室温（RT）下的自我修复，为光电设备构建紧凑而平滑的载流子通道。 首先，根据溶解度平衡原理，通过用极性溶剂洗涤或在室温下借助表面活性剂搅拌，将CsPbBr3晶体尺寸可逆地调整在10 nm–1 µm的范围内。然后在薄膜内形成液体环境，这种液体环境可以将表面和尖锐部分的物质输送到缝隙中并在RT下自我修复，从而来提高薄膜质量。该方法可产生大面积，无裂纹，低粗糙度的钙钛矿薄膜。测试显示相应PD的性能得到大幅提升，从而证明了该方法促进了器件通道中载流子的运输和提取。 经过处理的钙钛矿薄膜的光电探测器（PD）表现出更高的响应度，更快的响应速度（上升和衰减时间分别为1ms、1.8 ms），同时稳定性也更好。 在10V的偏压下，基于经过处理的CsPbBr3薄膜的PD的响应度从0.024A/W提高到0.176A /W，增加了七倍以上。同时在不同偏压下测试了EQE，验证光生载流子利用效率。随着施加偏压的增加，在531 nm处的Z大EQE值也随之增加，在10 V时达到41％；该值比未处理器件的EQE值高得多。这种大约七倍的增加与响应性结果一致，表明光生载流子的损失减少。 （基于未经处理和经过处理的CsPbBr3薄膜的PD在不同偏压下的EQE光谱）该论文采用卓立汉光DSR探测器光谱响应度测试系统测试了PD的EQE光谱。结论 本文中，曾海波教授课题组报道了一种室温可回收的、微观自愈行为的卤化物钙钛矿材料，由于表面活性剂和极性溶剂的影响，材料可形成循环的溶解－重结晶过程，这种制备方法应用到不同类型的钙钛矿制备工艺里。该方法在甲苯与乙醇的混合溶液室温环境下进行，紧凑光滑载体可以形成器件通道，从而提GX率光生载流子的传输和提取速度。因此，经过处理的钙钛矿材料展现出优良的性能，如高响应度、EQE、响应速度和稳定性等。通过本文的研究，可以为科学工作者提供简单易行的方案制备各种无机卤化物钙钛矿装置，尤其是为氟化硅器件提供理论和实验依据。文章信息 这一成果近期发表在Advanced Functional Materials上，该文章是由南京理工大学曾海波课题组完成。论文查看二维码： 本研究采用的是北京卓立汉光仪器有限公司研究级DSR100系列探测器光谱响应度标定系统，如需了解该产品，请咨询我司。
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- 2020-05-21 09:57:03JPCC :通过交替改变前/后侧激发方向的TRPL来揭示界面在光载流子动力学中的作用
- 近日，物理化学权威期刊《Journal of Physical Chemistry C》上刊登了题为《Revealing the Role of Interfaces in Photocarrier Dynamics of Perovskite Films by Alternating Front/Back Side Excitation Time- Resolved Photoluminescence》，主要是针对钙钛矿薄膜载流子动力学的相关研究工作。该工作首次提出分别从前后侧激发薄膜样品，测定不同激发方向下的时间分辨荧光动态；进一步结合载流子复合-扩散模型，考虑薄膜正反表面的表面复合速度（Surface recombination velocity）参数，Z终得到了钙钛矿载流子一系列动力学参数。研究背景：钙钛矿材料与器件在近十年间发展迅速，然而仍存在一些机理问题亟待讨论。例如本工作所聚集的载流子扩散以及薄膜界面缺陷复合等过程，对器件性能有着决定性的影响。自2013年Stranks（DOI: 10.1126/science.1243982）与Xing（DOI: 10.1126/science.1243167）等人分别提出利用荧光淬灭法测量载流子扩散系数以来，钙钛矿领域中有一些研究者认为该荧光淬灭法模型没有讨论界面的载流子转移过程，并且淬灭样品与参照之间因为制备条件差异，载流子参数无法保证一致。另一些研究者在讨论载流子动力学时，没有考虑薄膜前后表面的差异，简单的假设了相同的前后界面条件，或者直接认为钙钛矿/基底界面没有缺陷复合发生。研究内容：本工作分别从钙钛矿薄膜前后侧激发，观察到了不同的荧光衰减动态，确认了薄膜前后表面条件的差异。进一步，利用表面复合速度参数描述载流子复合-扩散模型的前后表面边界条件，拟合前后侧激发的荧光衰减动态，得到了薄膜的扩散系数、复合速度以及前后表面复合速度等一系列参数。有趣的是，该工作确认了自由钙钛矿表面（前侧）的缺陷复合概率远小于钙钛矿/玻璃基底（后侧），与Yang等人（DOI: 10.1038/nenergy.2016.207）利用表面瞬态反射谱方法测定结果一致。该工作进一步讨论和确认了传统荧光淬灭法会得到偏小的扩散系数。本工作提出了一种简便可靠的载流子扩散系数测定方法，同时定量讨论了表面缺陷复合对载流子动态的影响，进一步补充和完善了当前的钙钛矿载流子动力学模型。本工作的主体——荧光动态测量，由德国PicoQuant公司提供的FluoTime300系列时间相关单光子计数（Time-Correlated Single Photon Counting）荧光寿命光谱仪完成。论文diyi作者为电子科技大学副研究员曾鹏、博士生冯冠群，通讯作者为刘明侦教授。论文文献出处链接地址：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jpcc.0c01121
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