光电流

摘要： 为提高纳米TiO_(2)材料的光催化性能,通过一步水热法在FTO衬底上垂直生长了TiO_(2)纳米棒.实验结果表明:TiO_(2)纳米棒的凸起结构具有较大的电化学比表面积,电荷转移电阻小;作为光电化学电池(photoelectrochemical cell,PEC)光阳极材料,TiO_(2)纳米棒在光源下的自供电光电流密度可达0.373 mA·cm^(-2).增强的光电流归因于其特殊的结构,该结构能有效提高TiO_(2)纳米棒的光生电子-空穴分离效率.

摘要： 将传统半导体材料与金属微纳结构相结合,利用其表面等离激元共振效应,可有效地增强复合结构的光电转换效率,使其广泛地被用于光电化学和光电探测等领域.本文以氧化铝纳米管为模板,采用原子层沉积技术制备出高有序的TiO2纳米管,并通过电子束热蒸发技术在大孔径的纳米管薄膜中分别负载金、铝和双金属金/铝纳米颗粒,形成金属纳米颗粒/TiO2纳米管复合结构.研究结果表明,相对于纯TiO2纳米管,Au/TiO2复合纳米管在568 nm的可见光照射下,其光电流密度约有400％的提高;在365 nm紫外光照射下,Al/TiO2复合纳米管的光电流提高约50％;同时负载双金属Au和Al纳米颗粒的TiO2纳米管在整个紫外-可见光区域光电流均显著增强.

摘要： 二维材料是指厚度只有单个或几个原子层,层与层之间通过范德瓦尔斯力结合且表面不存在悬挂键的一类材料,正是由于二维材料的低维特征诱发的奇异物理特性,此类材料获得广泛关注.研究表明二维材料在光电传感、能量存储、高频电子器件及生物医药等领域有广阔应用前景[1].本文主要介绍了当前已经被发现的二维半导体光电探测器类型,分析了改进二维半导体电光探测器性能可以采取的技术手段,并对未来二维半导体光电探测器的发展进行展望.

摘要： 为获得N型金属氧化物半导体(NMOS)器件在γ射线辐照条件下的光电流特性,采用激光模拟技术,利用部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺NMOS器件进行激光照射试验,获得不同尺寸和拓扑结构器件在激光照射条件下光电流和激光入射能量之间的关系。利用TCAD仿真工具进行器件的光电流仿真,对比TCAD仿真与激光模拟试验数据,两组数据结果基本一致,验证了激光模拟技术的可行性和准确性。通过与理论计算得到的光电流进行对比,获得了理论计算与试验光电流之间的关系,并由此得到器件寄生双极晶体管在激光照射条件下的放大倍数。

摘要： 对高温热退火前后分子束外延(MBE)生长的多层P-on-N结构HgCdTe外延材料的界面变化进行研究.研究发现,高温热退火将引起HgCdTe外延材料界面层的改变,从而破坏原生结构.这种改变可以一定程度上通过工艺条件进行控制.同时,对热退火前后P-on-N结构变化进行了二维数值模拟,研究了不同变化对其能带结构和光电流的影响.

摘要： 为研究SOI MOS器件中寄生PN二极管在瞬时剂量率辐射下产生的光电流效应,采用TCAD工具,对0.13 μm SOI工艺的PN二极管进行建模,数值模拟了二极管光电流变化与不同瞬态γ剂量率辐照之间的关系.通过模拟PN+型、P+N型两种二极管结构在不同偏置电压、不同剂量率辐射下的抗瞬时剂量率辐射能力,可以得出当瞬时剂量率为1×1014 rad(Si)/s时,二极管在辐照下产生的光电流增量为辐照前的20％左右.该结论为集成电路器件的抗瞬时剂量率设计与仿真提供了数值参考.

摘要： 铁电陶瓷的极化内建电场可分离光生载流子并有效降低载流子间的复合率,但是其高带隙限制了对光的吸收。本文以具有良好铁电性能的Bi 0.5 Na 0.5 TiO 3(BNT)陶瓷为基体,通过掺杂La 2Mo 2O 9降低光学带隙,提高光电流密度。样品使用传统固相法制备,随后分析了此陶瓷的XRD、拉曼、光吸收、光电流、铁电和介电性质。结果表明,La 2Mo 2O 9掺杂能显著提高光吸收强度,随其含量增加,光学带隙值先明显下降,然后缓慢增加。在掺杂含量为0.7%(摩尔分数)时,陶瓷的带隙值最低为1.57 eV,远低于纯BNT陶瓷的2.9 eV,对应的最大光电流密度和开路电压为71.06 nA/cm 2和4.40 V,得到的最大输出功率为312.7 nW/cm 2,并且随时间增加变化不大,同时保持很好的铁电性能。研究结果表明,La 2Mo 2O 9改性BNT铁电陶瓷是一种非常有前景的铁电光伏材料。

摘要： 为探究WS2的光电探测器光电响应特性,本文以机械剥离法制备WS2晶体薄膜,采用定位转移法在氧化硅片衬底上制备WS2光电探测器,对WS2晶体薄膜进行表征分析,测试并分析了器件的光电性能.实验结果表明:对波长260～850 nm范围的光表现出明显的光响应特性,在630 nm波长的光照条件下的光电流、光响应度以及光探测率最高;器件的上升时间和衰减时间分别为0.7 ms和0.5 ms.文中制备的光电探测器具有具有较好的光电响应特性.

摘要： 设计了一种基于SOI材料制作的兼顾响应度和带宽的光电探测器,该光电探测器采用标准0.18 μm CMOS工艺,与现有工艺完全兼容,同时易于单片集成.利用Silvaco对该光电探测器进行了仿真,并对仿真结果进行分析.分析了光电探测器响应度和带宽的影响因素,通过控制吸收层厚度、离子注入深度等工艺步骤,结合器件特性设计优化深N阱结构,实现了高响应度高带宽的光电探测器.在5V反向偏置的条件下,基于SOI的光电探测器在850 nm波长下实现了 0.33 A/W的响应度,-3dB带宽为120MHz.研究结果对高速应用场景下的光电探测器的发展具有重要意义.

摘要： 为获得N型金属氧化物半导体(NMOS)器件在γ射线辐照条件下的光电流特性,采用激光模拟技术,利用部分耗尽型绝缘体上硅(PDSOI)工艺NMOS器件进行激光照射试验,获得不同尺寸和拓扑结构器件在激光照射条件下光电流和激光入射能量之间的关系.利用TCAD仿真工具进行器件的光电流仿真,对比TCAD仿真与激光模拟试验数据,两组数据结果基本一致,验证了激光模拟技术的可行性和准确性.通过与理论计算得到的光电流进行对比,获得了理论计算与试验光电流之间的关系,并由此得到器件寄生双极晶体管在激光照射条件下的放大倍数.

摘要： 本文针对所研制GaInP/(In)GaAs/Ge三结叠层太阳电池光电流较低的问题,分别对底电池、中电池和顶电池进行了理论分析与设计.Ge底电池窗口层设计的改进、(In)GaAs中电池适合含量In的引入、GaInP顶电池r/p结构设计改进,以及宽禁带隧穿结材料的选用,使得电池短路电流密度Jsc显著提高,达到16.5～17.5mA/cm2,GaInP/(In)GaAs/Ge三结叠层太阳电池光电转换效率由此达到27.3﹪(AM0,25°C).

摘要： 本文针对所研制GaInP/(In)GaAs/Ge三结叠层太阳电池光电流较低的问题，分别对底电池、中电池和顶电池进行了理论分析与设计。Ge底电池窗口层设计的改进、(In)GaAs中电池适合含量In的引入、GaInP顶电池n/p结构设计改进，以及宽禁带隧穿结材料的选用，显著提高电池短路电流密度Jsc，达到16.5～17.5mA/cm2，GaInP/(In)GaAs/Ge三结叠层太阳电池光电转换效率由此达到27.3％(AM0，25°C)。

摘要： 用密度矩阵微扰论研究了量子相干控制光电流的物理机制，说明它来源于密度矩阵对角元的"实"跃迁；从时域和频域两个角度分别阐明了相干控制光电流在超短激光脉冲激发下的时间演化情况以及对频率的依赖关系，并且说明光生载流子在动量空间的不对称分布是相干控制光电流产生的原因.

摘要： 本文针对所研制GaInP/(In)GaAs/Ge 三结叠层太阳电池光电流较低的问题，分别对底电池、中电池和顶电池进行了理论分析与设计。Ge 底电池窗口层设计的改进、(In)GaAs 中电池适合含量In 的引入、GaInP 顶电池n/p 结构设计改进，以及宽禁带隧穿结材料的选用，使得电池短路电流密度Jsc 显著提高，达到16.5～17.5mA/cm2，GaInP/(In)GaAs/Ge三结叠层太阳电池光电转换效率由此达到27.3﹪（AM0，25°C）。

摘要： 本文主要研究了氧化铟镁(MgInO)薄膜晶体管在不同波长下的光响应.实验表明,随入射光波长减小,光电流增加.和积累区相比,耗尽区具有更高的信噪比,更适合于紫外探测.器件在短波时具有较大的响应度(＞1A/W),其截止波长在360nm左右.同时,也研究了源漏电压、沟道长度对光电流的影响.光电流与源漏电压之间具有良好的线性关系.随着沟长变短,渡越时间减小,从而导致了更高的光电增益.

摘要： TiO2作为一种宽禁带的半导体材料,在光电转换、光催化、污染处理和超亲水性等方面有很高的应用价值,是材料科学、化学和环境科学等领域的研究热点之一.在光电转换方面,1991年,Gratzel小组用TiO2纳米晶多孔膜做电极应用于光电化学太阳能电池上,光电转换效率从1﹪提高到7.9﹪.要提高其光电转换效率,现在多应用染料敏化,改变纳米TiO2表面形貌等方法.Jong等发现碳掺杂的纳米TiO2对太阳能电解水具有很好的效果.本文制备了多壁碳纳米管/纳米TiO2新型复合材料,对其光电特性进行研究,发现光电压和光电流有了很大提高,并对其机理做了初步讨论。

摘要： 本文对用于CMOS图像传感器的光电二极管的模型进行了探讨。文章利用少数载流子的稳态连续性方程和半导体材料对光的吸收,求出光电流的表达式，再用MATLAB进行计算,得到两种二极管的响应率与波长的关系图,并对结果进行了分析。

摘要： 金刚石膜因其优异的电学、光学等性能已成为优越的辐射探测器材料,但探测器性能强烈地依赖于薄膜质量.本工作利用热丝化学气相沉积(HFCVD)法获得了(100)取向不同质量的金刚石薄膜,并制备了CVD金刚石辐射探测器.应用5.9keV55FeX射线测试了探测器的光电流响应和脉冲高度分布.50kV/cm外电场作用下晶粒为10μm的CVD金刚石探测器的暗电流和光电流分别为16.3和16.8nA.光电流随辐照时间延长而增大,尔后趋于稳定.脉冲高度峰与噪声明显分离.探测器具有较高的计数效率和信噪比.

摘要： 在纯钛表面采用电化学阳极氧化法制备有序的高密度TiO2纳米管阵列,对TiO2纳米管进行X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征,结果表明氧化钛纳米管膜层的相结构与热处理有关,经500°C热处理后具有光催化活性的锐钛矿型.将其用于化学需氧量(COD)的测定,以葡萄糖为响应底物,考察了TiO2纳米管光电催化传感器的光电催化行为,结果发现该传感器的光生电流值与20～800mg/L范围的COD值有良好的线性响应,检测限为10mg/L,相关系数为0.9977.利用该传感器测定废水样品的COD值,结果与传统的K2Cr2O7法相吻合.用TiO2纳米管制备的传感器具有测试速度快,不需有毒、昂贵试剂等优点,具有广阔的应用前景.

摘要： 在纯钛表面采用电化学阳极氧化法制备有序的高密度TiO2纳米管阵列,对TiO2纳米管进行X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征,结果表明氧化钛纳米管膜层的相结构与热处理有关,经500°C热处理后具有光催化活性的锐钛矿型.将其用于化学需氧量(COD)的测定,以葡萄糖为响应底物,考察了TiO2纳米管光电催化传感器的光电催化行为,结果发现该传感器的光生电流值与20～800mg/L范围的COD值有良好的线性响应,检测限为10mg/L,相关系数为0.9977.利用该传感器测定废水样品的COD值,结果与传统的K2Cr2O7法相吻合.用TiO2纳米管制备的传感器具有测试速度快,不需有毒、昂贵试剂等优点,具有广阔的应用前景.

摘要： 能够将由传感器纤维的维尔德常数的温度依赖引起的传感器的温度依赖降低为低成本。在以往的反射型光传感器纤维中，为了降低传感器的温度依赖，采取将信号处理电路以及接收光学系统二重化、进行调制信号的平均化处理等对策，但是在本发明中，为了消除调制信号的温度依赖性，选择铁磁性法拉第转子(13)，使得以交流分量和直流分量的比表示的调制度(Sout)为恒定或者处于某个范围内，特别地，简化结构并谋求低成本化。

摘要： 能够将由传感器纤维的维尔德常数的温度依赖引起的传感器的温度依赖降低为低成本。在以往的反射型光传感器纤维中，为了降低传感器的温度依赖，采取将信号处理电路以及接收光学系统二重化、进行调制信号的平均化处理等对策，但是在本发明中，为了消除调制信号的温度依赖性，选择铁磁性法拉第转子(13)，使得以交流分量和直流分量的比表示的调制度(Sout)为恒定或者处于某个范围内，特别地，简化结构并谋求低成本化。

摘要： 一种三端子雪崩光电二极管提供了跨光吸收区域两端的第一可控电压降和跨光电流放大区域两端的第二独立可控电压降。所述吸收区域和所述放大区域的组成可以独立于彼此被优化。在所述放大区域中，p掺杂结构和n掺杂结构在水平方向和竖直方向上都彼此偏移。直接在光电流路径的受控区域两端施加电压会通过使电场成形为与光电流密度重叠来提高雪崩增益。所产生的高增益、低偏置雪崩光电二极管可以使用商用CMOS工艺在集成光学电路中制造，通过成熟计算机架构常用的电源来操作，并用于光学互连、光感测和其他应用。

摘要： 本发明公开了一种光电器件微区光电流/反射图像特征提取及分析方法，具体包括：分别提取光电器件表面平面电池区域无微纳结构和有微纳结构区域的光电流图像和反射图像；对所述光电流图像和反射图像进行去背景变换，得到变换后的光电流图像和反射图像；分别对所述变换后的光电流图像和反射图像进行特征提取，建立二者特征的联系；根据所述图像特征提取电学影响因子来定量计算微纳结构的引入对于器件电学性能的影响。本发明的方法能够衡量微纳结构对于器件光学、电学方面的贡献，对于光电器件研发及优化具有重要意义。

摘要： 一种半导体光电材料瞬态光电流测量系统，属于光电化学分解水测量技术领域。由Nd：YAG激光器、数字示波器、前置放大器、锁相放大器、样品池组成；样品池由聚四氟乙烯外壳、石英工作窗口、工作电极、参比电极、对电极和电解液组成；石英工作窗口设置在聚四氟乙烯外壳上，工作电极、对电极和参比电极呈斜三角形布置放入样品池并浸泡在电解液中。来自Nd：YAG激光器的激光透过石英工作窗口和电解液照射到工作电极的光电材料薄膜上，前置放大器捕捉工作电极和对电极间的光电流信号，将信号放大后输入到数字示波器，从而实现对半导体光电材料瞬态光电流的测量，光电流强度越强表明光电材料的分解水性能越强。

摘要： 一种光电流电极及光电免疫感测装置。该光电流电极用于与可见光搭配使用以产生光电流，且包含载板、第一纳米颗粒层、受该可见光激发而能够产生表面电浆共振的第二纳米颗粒层及半导体层。该第一纳米颗粒层包括多个固定地结合在该载板的上表面的第一贵金属纳米颗粒。该第二纳米颗粒层设置在该第一纳米颗粒层上且包括多个第二贵金属纳米颗粒，而两相邻的第二贵金属纳米颗粒经由对应的第一贵金属纳米颗粒而形成电连接。所述第二贵金属纳米颗粒的平均粒径大于所述第一贵金属纳米颗粒的平均粒径。该半导体层设置在该第二纳米颗粒层上。借此，在太阳光或白光发光器的照射下该光电流电极具有优异的光电流密度。

摘要： 本发明公开一种用于光电流信号分解的低噪声光电探测装置，包括光电二极管和电流信号分解模块。光电二极管的阳极与电流信号分解模块的输入端连接，光电二极管接收光信号并转换为电流信号，电流信号分解模块包括电流低频信号检测电路和电流高频信号检测电路，用于分解光电二极管产生的电流信号的低频分量和高频分量，并且将电流低频分量和高频分量分别转换、放大成电压信号。本发明可以实现光电流信号分解，适用于需要在大直流分量中精密提取微弱交流分量的光电探测系统，可大幅度提高交流分量的第一级跨阻增益，从而提高系统信噪比，具有结构简单、低噪声的优点。

摘要： 本发明公开了一种光电器件微区光电流/反射图像特征提取及分析方法，具体包括：分别提取光电器件表面平面电池区域无微纳结构和有微纳结构区域的光电流图像和反射图像；对所述光电流图像和反射图像进行去背景变换，得到变换后的光电流图像和反射图像；分别对所述变换后的光电流图像和反射图像进行特征提取，建立二者特征的联系；根据所述图像特征提取电学影响因子来定量计算微纳结构的引入对于器件电学性能的影响。本发明的方法能够衡量微纳结构对于器件光学、电学方面的贡献，对于光电器件研发及优化具有重要意义。

摘要： 一种三端子雪崩光电二极管提供了跨光吸收区域两端的第一可控电压降和跨光电流放大区域两端的第二独立可控电压降。所述吸收区域和所述放大区域的组成可以独立于彼此被优化。在所述放大区域中，p掺杂结构和n掺杂结构在水平方向和竖直方向上都彼此偏移。直接在光电流路径的受控区域两端施加电压会通过使电场成形为与光电流密度重叠来提高雪崩增益。所产生的高增益、低偏置雪崩光电二极管可以使用商用CMOS工艺在集成光学电路中制造，通过成熟计算机架构常用的电源来操作，并用于光学互连、光感测和其他应用。

摘要： 本实用新型公开了一种光伏器件瞬态光电流与光电压测试装置，属于光伏器件测试装置技术领域，包括测试夹具、位移平台、切换及信号放大模块、信号采集及产生模块、脉冲激光器、太阳光模拟器和摄像头，所述测试夹具、位移平台、切换及信号放大模块、信号采集及产生模块、脉冲激光器、太阳光模拟器和摄像头共同组成光伏器件瞬态光电流与光电压测试装置；所述测试夹具用于夹持待测器件，完成待测器件与测试电路的电连接，测试夹具放置在位移平台上。本实用新型结构简单，由测试夹具、位移平台、切换及信号放大模块、信号采集及产生模块、脉冲激光器、太阳光模拟器和摄像头共同组成，操作方便，为使用者提供便捷快速的测试。