检索结果-南通市图书馆

铅盐半导体光热电性能调控及位置灵敏探测器件构筑

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

铅盐半导体光热电性能调控及位置灵敏探测器件构筑

作者：马睿华南昌大学

学位级别：硕士

光热电效应(photothermoelectric,PTE)作为一种主要的光电探测机制,由于其具有可室温工作、高灵敏和无外置偏压的超带宽检测等特点,在制造先进光电探测器,尤其是在红外光谱范围内展现出独特的优势。尽管光热电效应能够实现光能向电能的... 详细信息

光热电效应(photothermoelectric,PTE)作为一种主要的光电探测机制,由于其具有可室温工作、高灵敏和无外置偏压的超带宽检测等特点,在制造先进光电探测器,尤其是在红外光谱范围内展现出独特的优势。尽管光热电效应能够实现光能向电能的转换,但其能量转换效率通常低于传统的光伏效应,这是由于传统材料的热电参数,如塞贝克系数低,导致其PTE效应不显著。PTE转换过程中,热载流子弛豫的声子散射过程与PTE的转换效率密切相关。研究表明晶体的边界散射增强会导致该材料宏观热电性能的提高,但目前还没有对这种现象微观机制的研究,这为我们的研究提供了思路。本论文对铅盐红外半导体中热化载流子主导的光热电效应及其器件进行研究,主要研究内容与结论如下:1)多晶中的晶界散射与声子输运的宏观性质研究表明了晶界在电子-声子输运中的重要性,但其散射的微观过程不明,尤其是边界的结构变化对电、声子散射的影响一直没有得到系统性研究。因此,我们利用光电流显微和超快泵浦探测技术,直接观察了载流子在晶体边界散射行为,发现边缘声子散射主导着电输运和热输运,并且随着通道梯度的增加,这种现象越来越突出。最后,该梯形器件在热源的全局照射下能够高效输出热电电压,表明非对称热电半导体在热能转换、辐照检测和红外传感等方面具有巨大的潜力。2)铅盐(如PbS和PbSe)单晶薄膜材料在PTE转化中表现出了令人感兴趣的性能。这些材料的单晶薄膜具有长达558 nm的热载流子距离输运和热化载流子缓慢的衰减动力学(纳秒级)。在此基础上我们提出是否可以将热化载流子的长距离输运特性应用于位置敏感探测(PSD)领域。我们利用热载子塞贝克效应,在两对电极的Pb S薄膜中实现了位置敏感探测的电信号。我们有较大的位置灵敏度(257.8 m V/mm),目前最大的光谱响应范围(808-2300 nm)和较快的响应速度(590 ns)。最后我们实现了超快宽带的位置传感,并进行了应用演示。

关键词：光热电效应边界散射热载流子声子输运位置敏感探测

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Si微/纳米带的制备与热电性能

物理学报 2021年第18期70卷 295-304页

作者：魏江涛杨亮亮魏磊秦源浩宋培帅张明亮杨富华王晓东中国科学院半导体研究所半导体集成技术工程研究中心北京100083 中国科学院大学微电子学院材料与光电研究中心北京100049 北京量子信息科学研究院北京100193 北京市半导体微纳集成工程技术研究中心北京100083

目前,低维材料是热电领域研究的热点,因为块体材料低维化后热电性能会得到显著的改善.块体材料低维化有很多方法,本文基于半导体微加工和聚焦离子束技术制备了尺寸可控的Si微/纳米带,并通过微悬空结构详细研究了不同尺寸Si微/纳米带的... 详细信息

目前,低维材料是热电领域研究的热点,因为块体材料低维化后热电性能会得到显著的改善.块体材料低维化有很多方法,本文基于半导体微加工和聚焦离子束技术制备了尺寸可控的Si微/纳米带,并通过微悬空结构详细研究了不同尺寸Si微/纳米带的热电性能.实验发现:随着Si微/纳米带宽度的减小,材料的热导率发生了显著的降低,从体硅的148 W/(m·K)降低到17.75 W/(m·K)(800 nm);材料的Seebeck系数低于相应的体Si值.热导率的降低主要来源于声子边界散射的增加,这显著抑制了Si材料中声子的传输行为,从而影响热能的传输和转换.在373 K时,800 nm宽的Si微/纳米带的ZT值约达到了0.056,与体硅相比增大了约6倍.聚焦离子束加工技术为将来Si材料提高热电性能提供了新的制备方案,这种技术也可以应用于其他材料低维化的制备.

关键词：热电性能悬空结构热导率边界散射

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

硅纳米线晶格热导率的理论分析

工程热物理学报 2008年第3期29卷 473-475页

作者：冯勃李志信张兴清华大学航天航空学院热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084

考虑空间尺度对声子群速度的影响,采用Callaway热导率模型计算了单晶硅纳米线的品格热导率,讨论了三声子Umklapp过程、电子-声子散射、缺陷-声子散射以及边界-声子散射对热导率的影响.结果表明,纳米线的热导率比体材料小一个数量级,与... 详细信息

考虑空间尺度对声子群速度的影响,采用Callaway热导率模型计算了单晶硅纳米线的品格热导率,讨论了三声子Umklapp过程、电子-声子散射、缺陷-声子散射以及边界-声子散射对热导率的影响.结果表明,纳米线的热导率比体材料小一个数量级,与不考虑受限声子群速度的结果相比,和实验符合得更好。另外,边界散射使得高温区的热导率体现出与温度几乎无关的特性.

关键词：硅纳米线热导率色散关系边界散射

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

关于衍射现象中边界π跃变的讨论

应用激光 1994年第6期14卷 270-270页

作者：辜建辉华中理工大学激光技术国家重点实验室

关于衍射现象中边界π跃变的讨论辜建辉（华中理工大学激光技术国家重点实验室，武汉，４３００７４）ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎπＪｕｍｐａｔＢｏｕｎｄａｒｙｉｎＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎＰｈｅｎｏｍｅｎａ￥ＧｕＪｉａｎｈｕｉ（Ｎ... 详细信息

关于衍射现象中边界π跃变的讨论辜建辉（华中理工大学激光技术国家重点实验室，武汉，４３００７４）ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎπＪｕｍｐａｔＢｏｕｎｄａｒｙｉｎＤｉｆｆｒａｃｔｉｏｎＰｈｅｎｏｍｅｎａ￥ＧｕＪｉａｎｈｕｉ（ＮａｔｉｏｎａｌＬａｂｏｒａｔｏｒｙ...

关键词：光的衍射边界散射 π跃变