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te掺杂AlSb多晶薄膜的性质研究

四川大学学报（自然科学版） 2012年第3期49卷 661-664页

作者：郝霞江洪超赵宇冷丹武莉莉冯良桓李卫张静全曾广根王文武四川大学材料科学与工程学院成都610065

本文用蒸发的方法在AlSb薄膜上蒸镀一层te膜,再经过退火处理使te扩散进入AlSb实现掺杂.对薄膜的结构、电学及电子学性质进行了表征.结果表明,AlSb:te薄膜在退火后,出现了Al_xte_y化合物.AlSb:te薄膜在150℃～170℃之间表现出反常的电导... 详细信息

本文用蒸发的方法在AlSb薄膜上蒸镀一层te膜,再经过退火处理使te扩散进入AlSb实现掺杂.对薄膜的结构、电学及电子学性质进行了表征.结果表明,AlSb:te薄膜在退火后,出现了Al_xte_y化合物.AlSb:te薄膜在150℃～170℃之间表现出反常的电导率温度行为,且A1Sb:te薄膜在这一温度区间退火后呈现n型导电类型,而在更低或更高温度退火则为P型导电类型,这样的实验结果尚未见他人报道.

关键词： te掺杂 AlSb多晶薄膜

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不同te掺杂量对InSb晶体性能的影响

电子元件与材料 2021年第6期40卷 547-552页

作者：马林杨瑞霞于凯王健刘莎莎河北工业大学电子信息工程学院天津300401 中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220 新型半导体晶体材料技术重点实验室天津300220

InSb原料因含受主杂质,制备出的InSb晶体通常呈P型特性,其迁移率低无法满足低温(77 K)时红外探测器需求。为了获得高迁移率特性,通过直拉法(Cz)生长了不同te掺杂量的InSb∶te晶体。利用霍尔测试仪测量晶体电学特性,结果表明,InSb∶te晶... 详细信息

InSb原料因含受主杂质,制备出的InSb晶体通常呈P型特性,其迁移率低无法满足低温(77 K)时红外探测器需求。为了获得高迁移率特性,通过直拉法(Cz)生长了不同te掺杂量的InSb∶te晶体。利用霍尔测试仪测量晶体电学特性,结果表明,InSb∶te晶体在77 K下的导电类型为N型。随着te掺杂浓度从10^(16) cm^(-3)增加到1018 cm^(-3),电阻率从10^(-1)Ω·cm减小到10^(-4)Ω·cm,迁移率从103 cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)增加到10^(4) cm^(2)·V^(-1)·s^(-1)。利用拉曼光谱仪、X射线衍射仪和傅里叶变换红外光谱仪对晶体的结晶质量和光学性能进行测试。结果表明,与非掺杂InSb晶体相比,te掺杂使晶体半峰宽(FWHM)增大,透过率降低,带隙变宽,吸收截止波长向短波方向移动,te掺杂会对拉曼峰强度产生影响。当te掺杂浓度为6×10^(16) cm^(-3)时,获得最优的迁移率为6.95×10^(4) cm^(2)·V^(-1)·s^(-1),晶体半峰宽为0.51°,吸收截止波长为7.5μm。

关键词： InSb 直拉(Cz)法 te掺杂迁移率带隙

te与In共掺杂对Cu_(2)SnSe_(3)热电性能的影响

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无机材料学报 2022年第10期37卷 1079-1086页

作者：任培安汪聪訾鹏陶奇睿苏贤礼唐新峰武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室武汉430070

Cu_(2)SnSe_(3)基化合物作为一种绿色环保的新型热电材料,近年受到了研究者的广泛关注。然而,本征Cu_(2)SnSe_(3)基化合物载流子浓度低、电性能较差。为优化Cu_(2)SnSe_(3)化合物的电热输运性能,本研究采用熔融、退火结合放电等离子烧... 详细信息

Cu_(2)SnSe_(3)基化合物作为一种绿色环保的新型热电材料,近年受到了研究者的广泛关注。然而,本征Cu_(2)SnSe_(3)基化合物载流子浓度低、电性能较差。为优化Cu_(2)SnSe_(3)化合物的电热输运性能,本研究采用熔融、退火结合放电等离子烧结技术制备了一系列Cu_(2)SnSe_(3-x)te_(x)(x=0~0.2)和Cu_(2)Sn_(1-y)In_(y)Se_(2.9)te_(0.1)(y=0.005~0.03)样品,研究了te固溶和In掺杂对材料电热输运性能的影响。te在Cu_(2)SnSe_(3-x)te_(x)(x=0~0.2)化合物中的固溶度为0.10,te固溶显著增加了材料的载流子有效质量,从本征Cu_(2)SnSe_(3)样品的0.2me增加到Cu_(2)SnSe_(2.9)te_(0.1)样品的0.45me,显著提高了材料的功率因子,Cu_(2)SnSe_(2.99)te_(0.01)样品在300 K下获得最大功率因子为1.37μW·cm^(-1)·K^(-2)。为了进一步提高材料的电传输性能,本研究以Cu_(2)SnSe_(2.9)te_(0.1)为基体并选取In在Sn位掺杂。In掺杂将Cu_(2)SnSe_(3)基化合物的载流子浓度从5.96×10^(18) cm^(-3)(Cu_(2)SnSe_(2.9)te_(0.1))显著提高到2.06×10^(20) cm^(-3)(Cu_(2)Sn_(0.975)In_(0.025)Se_(2.9)te_(0.1))。调控载流子浓度促进了材料多价带参与电传输,材料的电导率和载流子有效质量显著增加,功率因子得到大幅度提升,在473 K下Cu_(2)Sn_(0.995)In_(0.005)Se_(2.9)te_(0.1)化合物获得最大功率因子为5.69μW·cm^(-1)·K^(-2)。由于电输运行性能显著提升和晶格热导率降低,Cu_(2)Sn_(0.985)In_(0.025)Se_(2.9)te_(0.1)样品在773 K下获得最大ZT为0.4,较本征Cu_(2)SnSe_(3)样品提高了4倍。

关键词： Cu_(2)SnSe_(3)基化合物 te掺杂 In掺杂热电性能

碲掺杂二硫化钨纳米片电催化剂的制备及其析氢性能研究

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碲掺杂二硫化钨纳米片电催化剂的制备及其析氢性能研究

作者：潘亚苹天津大学

学位级别：硕士

氢气凭借能量高、环境友好等特点被认为是传统化石燃料的理想替代品,目前制备氢气常用的方法是电解水。贵金属的电解水催化性能是最优的,但价格高、储量低限制了其在工业生产中的广泛应用,因此探索具有高催化活性的非贵金属催化剂是发... 详细信息

氢气凭借能量高、环境友好等特点被认为是传统化石燃料的理想替代品,目前制备氢气常用的方法是电解水。贵金属的电解水催化性能是最优的,但价格高、储量低限制了其在工业生产中的广泛应用,因此探索具有高催化活性的非贵金属催化剂是发展电解水产氢的必然趋势,其中,层状过渡金属硫族化合物(TMDs)作为析氢(HER)催化剂,受到研究者们广泛的关注,典型代表为WS。然而,WS的HER活性位点主要分布在材料的边缘,基面几乎是惰性的,且WS的半导体性质不利于电子传输,限制了其作为HER催化剂在工业领域的应用。考虑到te原子掺杂可以调节WS的带隙宽度,且te原子和S原子之间的电负性差距明显,因此本文制备了te掺杂WS纳米片,并研究材料的电子结构对其电化学性能的影响机制,主要研究内容如下:采用两步CVD方法在W箔表面制备te原子掺杂的WS纳米片。研究了原料比例、反应温度、反应时间及反应气氛对te掺杂WS纳米片结构形貌的影响;研究te的掺杂对WS析氢性能的影响。结果表明:te掺杂WS纳米片垂直生长在W箔的表面,具有较大的比表面积,利于H原子的吸附,同时te原子的掺杂激活WS面内的活性位点,提升了材料的HER催化性能。在0.5 M HSO电解质中,电流密度为10 m A/cm条件下,te掺杂WS纳米片作为HER催化剂电极的过电势为213 m V,Tafel斜率为94 m V/dec。此外,本文通过第一性原理计算了te掺杂WS低指数面的氢吸附吉布斯自由能((35)G)、能带结构、态密度及电荷差分密度等信息,研究了te掺杂WS电催化析氢性能提高的机理。结果表明,te原子周围的S位点和中空位置的(35)G值为2.08 e V和1.85 e V;S原子与te原子的电负性相差较大,te掺杂WS纳米片后,可以调节S原子周围的电荷密度,从而激活WS纳米片基面的S位点,提高基面的HER催化活性;与此同时,te原子的掺杂还可以使WS纳米片的带隙宽度从1.92 e V降低到1.47 e V,从而提高WS纳米片催化剂的电子传输效率;此外,本文还计算了当te的相对含量为0.79时,te掺杂WS处于临界相变(2H→1T’)状态,此时材料具有更高的氢吸附能,在反应中利于氢离子的吸附,从而为合理设计HER催化剂提供强有力的理论借鉴。

关键词：过渡金属硫族化合物析氢反应 te掺杂 DFT计算化学气相沉积

碲掺杂钛酸锂负极材料的输运特性研究及其应用

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碲掺杂钛酸锂负极材料的输运特性研究及其应用

作者：肖潇河北大学

学位级别：硕士

尖晶石型LiTiO(LTO)具有循环稳定性优异、零体积膨胀、电压平台稳定(1.55 V vs Li/Li)、安全系数高和成本低廉等特性,被认为是最具有竞争力的新型储能材料之一。但LiTiO较低的离子电导率和电子电导率严重制约着其在高倍率下的充放电性... 详细信息

尖晶石型LiTiO(LTO)具有循环稳定性优异、零体积膨胀、电压平台稳定(1.55 V vs Li/Li)、安全系数高和成本低廉等特性,被认为是最具有竞争力的新型储能材料之一。但LiTiO较低的离子电导率和电子电导率严重制约着其在高倍率下的充放电性能。本论文利用球磨辅助固相法制备掺杂改性的LiTiO负极材料,并通过te元素掺杂来改善LTO负极材料的输运特性,进一步提高其电化学特性。首先基于密度泛函理论,对te掺杂前后LiTiO进行了第一性原理计算。结果发现,te掺杂增大了LiTiO的晶格参数和晶胞体积,这有利于扩大锂离子的传输通道。态密度分析表明te原子的引入调整了LiTiteO态密度的分布,在禁带中出现了O-2p轨道电子、Ti-3d轨道电子和te-5s轨道电子杂化后形成的杂质能级。其中,LiTiteO在+2.13 e V引入了施主杂质能级,而LiTiteO在+0.59 e V出现施主杂质能级和在-0.21 e V出现受主杂质能级。采用固相法制备了LiTiteO负极材料,系统研究了te掺杂对LiTiO的影响。XRD分析表明,te掺杂前后的样品均为尖晶石结构。输运特性测试表明,LiTiteO样品的离子电导率为2.20×10S·cm,电子电导率为2.40×10S·cm。理论分析与实验均表明,te掺杂一定程度上改善了LiTiO的输运特性。半电池条件下LiTiteO样品在0.1 C倍率下首次放电比容量为171.67 m Ah·g,5 C倍率下的初始放电比容量为146.13 m Ah·g,循环100次后的容量保持率为98.2%。在10 C倍率下放电比容量可以达到120.25 m Ah·g。CV和EIS测试结果显示,LiTiteO表现出较小的电位差和较低的电荷转移阻抗。全电池测试发现,在1 C倍率下LiCoO/LiTiteO全电池循环400圈后的比容量为141.30m Ah·g,容量保持率为92.8%,Li Fe PO/LiTiteO全电池体系在1 C倍率下进行400次循环后的比容量为116.58 m Ah·g,容量保持率为89.8%。以上结果表明LiTiteO与LiCoO和LiFePO匹配成的全电池体系有良好的电化学性能。

关键词：负极材料钛酸锂 te掺杂输运特性

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微波快速合成碲掺杂方钴矿及其性能研究

金属功能材料 2019年第1期26卷 16-21页

作者：高文圣雷鹰李雨万润东马雷强郑睿安徽工业大学冶金工程学院安徽马鞍山243002 昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093

采用微波快速合成结合放电等离子(SPS)烧结技术,制备了不同te掺杂量的Co_3Sb_(3-x)te_x(x=0、0.4、0.5)样品。并对其进行物相组成、微观结构、电性能、热性能等表征分析。XRD图谱表明微波辐射时间4～5min可以合成高纯度的CoSb3化合物;通... 详细信息

采用微波快速合成结合放电等离子(SPS)烧结技术,制备了不同te掺杂量的Co_3Sb_(3-x)te_x(x=0、0.4、0.5)样品。并对其进行物相组成、微观结构、电性能、热性能等表征分析。XRD图谱表明微波辐射时间4～5min可以合成高纯度的CoSb3化合物;通过SEM进行微观结构分析表明,采用微波快速合成能够得到晶粒尺寸1～10μm,结构致密,晶粒均匀的样品;电性能分析表明,te的掺杂极大地降低了材料的电阻率,其中Co_3Sb_(2.5)te_(0.5)室温时电阻率为4.98μΩ·m,在423～673K测试范围内功率因子1400～1800μW·m-1·K-2;热性能分析表明te掺杂极大地降低了材料热导率,其热导率为4.4～5.2W·m^(-1)·K^(-1),晶格热导率仅为2.3～4.2W·m^(-1)·K^(-1),说明其具有良好的热性能。热电优值ZT在测室温度范围(283～773K)内随温度升高显著增大,最大值达到0.29。

关键词：方钴矿微波合成 te掺杂热电性能

纯蓝光ZnSe基核/壳结构量子点的合成与发光性能

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微纳电子技术 2023年第11期60卷 1774-1783页

作者：贾汉林伍仕停方佳庆余春燕翟光美太原理工大学新材料界面科学与工程教育部重点实验室太原030024 太原理工大学材料科学与工程学院太原030024

探索了纯蓝光ZnSe基核/壳结构量子点的合成方法,研究了各种反应参数对量子点发光性能的影响,通过te元素掺杂和尺寸调控相结合的方法使量子点发光波长红移至蓝光波段,并通过引入氟化锌对表界面缺陷进行腐蚀/钝化,从而提高了所制备量子点... 详细信息

探索了纯蓝光ZnSe基核/壳结构量子点的合成方法,研究了各种反应参数对量子点发光性能的影响,通过te元素掺杂和尺寸调控相结合的方法使量子点发光波长红移至蓝光波段,并通过引入氟化锌对表界面缺陷进行腐蚀/钝化,从而提高了所制备量子点的发光强度。结果表明,当初始反应温度为200℃、初始反应时间为120 min时,得到的ZnSe核可以实现380 nm波长的发光,且更加适合后续的te元素掺杂;当te和Se的摩尔比为0.01时,所合成的ZnSe基核/壳量子点在实现442 nm波长的蓝色发光的同时,保持了15 nm的窄发光半峰全宽;当ZnF_(2)的添加量为1.5 mmol时,量子点的发光强度比不添加ZnF_(2)时提升了约3倍;量子点尺寸均一且在正辛烷中保持了高分散性,具有良好的成膜性,所制备出的量子点薄膜表面致密平滑无明显裂纹。本研究结果有助于促进高质量无毒蓝光ZnSe基核/壳量子点合成技术的发展及其在下一代显示技术中的应用。

关键词：无毒蓝光量子点核/壳结构 ZnSe te掺杂氟化锌(ZnF_(2)) 缺陷腐蚀缺陷钝化

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二维MoSe2可控合成及其忆阻器的研究

二维MoSe2可控合成及其忆阻器的研究

作者：秦世伟湖北大学

学位级别：硕士

随着信息爆炸与人工智能时代的到来,人们对非易失性存储技术的需求日益迫切。忆阻器作为一种前沿非易失性存储器件,有望在未来成为信息技术领域的重要支柱。为推动忆阻器技术的不断发展和完善,需要在忆阻器的材料、工艺、应用等方面进... 详细信息

随着信息爆炸与人工智能时代的到来,人们对非易失性存储技术的需求日益迫切。忆阻器作为一种前沿非易失性存储器件,有望在未来成为信息技术领域的重要支柱。为推动忆阻器技术的不断发展和完善,需要在忆阻器的材料、工艺、应用等方面进行深入研究和探索。近年来,二维材料的研究取得了显著的进展,其中二硒化钼（MoSe2）作为过渡金属二硫化物（TMDs）家族中的一员,因其独特的物理和化学性质,受到了研究学者的广泛关注。MoSe2具有的高载流子迁移率、直接带隙以及出色的光学和电学性能,使其在理论上成为了制备忆阻器的理想材料。然而,在实际应用中,MoSe2在忆阻器领域的探索相对较少。这主要是由于MoSe2材料的研究尚处于起步阶段,其制备工艺和性能调控技术的实现都面临着诸多挑战。为了进一步探究MoSe2在忆阻器领域的潜在应用价值,本文系统地研究了MoSe2及其掺杂材料的水热合成,并深入探讨了其在忆阻器中的性能表现。主要研究内容如下:1.采用水热法制备了MoSe2,通过旋涂工艺构建Al/MoSe2/ITO垂直结构忆阻器。该忆阻器开关比超过10～2,保持时间超过5×10～3s,开启与关闭电压均小于2 V。开关时间都达到微秒级（0.6/3.6μs）,开关能量达到纳焦级（11.6/6.32 nj）。器件还展现出优秀的多级存储能力。器件电阻的切换是由功能层中Se空位形成的导电细丝主导的。此外,柔性Al/MoSe2/ITO/PET器件在经历10～3次弯折后阻态才会改变,展示了MoSe2忆阻器在柔性可穿戴领域的巨大潜力。2.通过在Al/MoSe2/ITO忆阻器上施加不同脉冲信号,成功实现了对生物突触可塑性的模拟。不仅通过电导调控,实现了对突触的长时程增强（LTP）与长时程抑制（LTD）的模拟。还通过调整施加脉冲信号的参数,实现了对突触双脉冲易化（PPF）、尖峰时序依赖可塑性（STDP）和尖峰速率依赖可塑性（SRDP）的模拟。3.采用水热法在MoSe2中掺杂te元素制备MoSexte2-x。通过材料表征发现te掺杂破坏了MoSe2的晶相结构,加剧了其晶格畸变。制备的忆阻器分别具有113和43的开关窗口,器件的阻变稳定性与保持特性明显提高。通过导电机制的分析,发现te元素的掺杂促进导电通道形成,提高了器件稳定性与可靠性。综上所述,本文基于水热法制备了MoSe2,并通过旋涂工艺制备了MoSe2忆阻器。同时,深入探究了MoSe2作为功能材料在忆阻器器件中的性能表现,为忆阻器技术的发展提供新的思路和方向。

关键词： MoSe2 水热法忆阻器突触可塑性 te掺杂

过渡金属二硒化物负极材料的制备与储钠性能研究

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过渡金属二硒化物负极材料的制备与储钠性能研究

作者：李志奇烟台大学

学位级别：硕士

锂离子电池高昂的成本限制了其在大规模能源储存方向的应用。与金属锂相比,钠的物理化学性质相似,分布更均匀,储量更丰富,被认为具有很大的商业应用潜力。然而钠离子（Na）的离子半径较大,现有LIBs的石墨负极材料不能很好的适应钠离子... 详细信息

锂离子电池高昂的成本限制了其在大规模能源储存方向的应用。与金属锂相比,钠的物理化学性质相似,分布更均匀,储量更丰富,被认为具有很大的商业应用潜力。然而钠离子（Na）的离子半径较大,现有LIBs的石墨负极材料不能很好的适应钠离子的嵌入/脱出,在充放电过程中产生了较高的扩散势垒,降低了材料的储钠容量,导致电池循环稳定性不佳。因此科研人员迫切需要研发出一种高比容量、循环时间持久且高倍率下储钠能力优异的负极材料。与其他常见的转换类负极材料相比,过渡金属硒化物的理论比容量高、形貌易于调控,但在循环过程中也存在着倍率性能差,循环寿命短等问题。本论文以MoSe和CoSe为研究对象,采用离子掺杂和形貌调控等技术手段,在材料的分子层面上创造出更多的离子吸附和脱附活性位点,并扩展离子迁移的通道,同时构建了稳定的微观结构,以此策略有效提升了两种负极材料的储钠行为。本论文针对上述问题,基于既定的研究思路,主要探讨以下内容:***掺杂MoSe纳米片的制备与储钠性能研究采用两步制备法将te掺杂进MoSe晶体结构中,成功制备出了te掺杂1T/2H混合相的MoSe（te-MoSe）材料。碲离子掺杂削弱了Mo—Se键的作用力,扩大了MoSe的层间距,为Na提供了宽阔的迁移路径,促使半导体2H相MoSe向高电导率的金属1T相MoSe转变。电化学测试结果显示,te-MoSe负极材料组装的半电池在2 A g的电流密度条件下,经过550次充放电循环后比容量稳定在318.4 m Ah g,储钠性能明显优于纯MoSe电极材料。与NaV（PO）@r GO正极材料组装的全电池,在相同的电流密度下经过900圈的充放电后,仍可维持239.6 m Ah g的容量。te-MoSe负极材料卓越的储钠性能取决于te掺杂引入了更多的活性位点以及高电导率金属1T相的形成。2.分级结构CoSe微米球负极材料的制备与储钠性能研究通过一步煅烧法,本实验以钴粉和硒粉为反应原料,制备出了由较小的初级纳米颗粒组装而成的分级结构CoSe微米球负极材料。分级结构在循环中有效避免了活性材料的团聚,缓解了CoSe在循环过程中体积膨胀的问题,提供连续的电子和离子传输通道,增强了扩散动力学,提高了储钠性能,而简单的制备方法更有利于实现商业化生产。制备的分级微纳结构CoSe负极材料在0.5 A g的条件下,首次放电呈现出高达557.2 m Ah g的比容量,初始库伦效率高达91.9%。面临5 A g的高电流密度,经过550次可逆循环后,容量仍稳定保持在291.8 m Ah g。其倍率性能亦为卓越,在高达40 A g的电流密度下,CoSe仍维持了166.6 m Ah g的高倍率容量。此外,微米CoSe负极与NaV（PO）@r GO正极组成的全电池同样表现出卓越的性能,进一步增加了分级微米结构CoSe负极材料在实际应用中的潜力。

关键词：钠离子电池负极材料 MoSe2 te掺杂 CoSe2