CZTS基单晶材料研究进展和展望

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作者 傅文峰 朱旭鹏 +3 位作者 廖峻 汝强 薛书文 张军 《人工晶体学报》 北大核心 2024年第1期12-24,共13页

Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体铜锌锡硫(CZTS)在成本、组成元素丰度、毒性和稳定性等方面具有突出优势,被认为是一种很有前途的太阳能吸收材料,应用于绿色和经济的光伏领域。尽管Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)拥有与黄铜矿相似的晶体结构和光电性... Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体铜锌锡硫(CZTS)在成本、组成元素丰度、毒性和稳定性等方面具有突出优势,被认为是一种很有前途的太阳能吸收材料,应用于绿色和经济的光伏领域。尽管Cu_(2)ZnSn(S,Se)_(4)拥有与黄铜矿相似的晶体结构和光电性能,但其转换效率却远远低于Cu(In,Ga)Se_(2)(23.5%)。传统研究多数集中在多晶薄膜材料和器件的光电性能,导致材料关键缺陷态甄别及其能带调控规律尚不清晰,成为限制CZTS基光电器件性能的瓶颈。本文综述了CZTS基单晶材料,详细介绍了其晶体结构和物理性质,概述了移动加热器法、碘输运法和熔盐法制备高质量单晶的工艺,多型纳米晶库的研究,以及天然锌黄锡矿的物性研究。根据制备的CZTS基单晶材料讨论了其光学和电学性能。最后总结了CZTS基单晶材料在半导体器件的应用及目前存在的问题,为提高Ⅰ_(2)-Ⅱ-Ⅳ-Ⅵ_(4)型半导体材料器件的性能提供可能的发展方向。 展开更多

关键词 铜锌锡硫 天然锌黄锡矿 缺陷态 光电性质 移动加热器法 碘输运法 熔盐法

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脉冲红外热成像无损检测的物理检测机理 被引量：14

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作者 薛书文 雷雨 +1 位作者 陈习权 祖小涛 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期320-322,327,共4页

介绍了实验中采用的脉冲红外热成像无损检测系统的组成,通过黑体辐射理论和热传导理论研究了系统检测机理以及常用的反射和透射检测方法,提出了两种增强小发射系数试件热辐射的方法,并得到了反射法和透射法检测的适用范围。

关键词 脉冲 红外热成像 无损检测 反射法 透射法

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利用红外热成像技术检测金属内部近表缺陷 被引量：12

3

作者 薛书文 宗明成 +1 位作者 丁铁英 汤慧君 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期424-428,共5页

介绍了利用脉冲式加热红外热成像无损检测技术定量检测金属内部近表缺陷大小及深度的方法，并给出了实验结果及分析．

关键词 红外热成像 无损检测 金属 内部近表缺陷

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Al掺杂原子分数及退火温度对ZnO薄膜光学特性的影响 被引量：3

4

作者 薛书文 祖小涛 +3 位作者 陈美艳 邓宏 向霞 徐自强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期142-146,共5页

采用溶胶凝胶法在（0001）Al2O3衬底上制备了不同掺杂原子分数的ZnO：Al薄膜，在Ar气氛中进行了600950℃不同温度的退火处理，研究了掺杂原子分数和退火温度对薄膜光致发光、光吸收和透射的影响。结果显示，薄膜的紫外峰强度随掺杂原子... 采用溶胶凝胶法在（0001）Al2O3衬底上制备了不同掺杂原子分数的ZnO：Al薄膜，在Ar气氛中进行了600950℃不同温度的退火处理，研究了掺杂原子分数和退火温度对薄膜光致发光、光吸收和透射的影响。结果显示，薄膜的紫外峰强度随掺杂原子分数和退火温度的提高而增强，与缺陷相关的绿光强度却随着掺杂原子分数和退火温度的提高而降低；薄膜光学带隙随掺杂原子分数的提高从3．21eV增大到3．25eV；光吸收在可见光区随着退火温度的升高而增大，在紫外区却随着退火温度的升高而减小，透射与吸收的变化规律相反；薄膜吸收边随退火温度的升高出现轻微的红移。 展开更多

关键词 ZNO薄膜 光致发光 溶胶凝胶 退火 吸收光谱 透射光谱

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碳钢中缺陷的脉冲红外热成像无损探伤(英文) 被引量：3

5

作者 薛书文 洪伟铭 祖小涛 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期446-449,共4页

由于碳钢材料在许多领域有着非常广泛的应用,所以研究碳钢的无损探伤规律具有很重要的现实意义。为探究碳钢在脉冲红外热成像无损探伤中的规律,特设计A、B两种标准试件,利用脉冲红外热成像技术对两种标准碳钢试件中缺陷的大小和深度进... 由于碳钢材料在许多领域有着非常广泛的应用,所以研究碳钢的无损探伤规律具有很重要的现实意义。为探究碳钢在脉冲红外热成像无损探伤中的规律,特设计A、B两种标准试件,利用脉冲红外热成像技术对两种标准碳钢试件中缺陷的大小和深度进行了定量化研究。研究结果表明,测量近表(l<1.8 mm)小缺陷的大小时,应选择在热脉冲作用后约0.3 s进行,此时测量误差比较小,并且对深度小的缺陷进行大小的测量要比深度较大的缺陷困难。对于深度较大的缺陷,只要红外热图像清晰,测量误差都比较小。测量缺陷深度时,当缺陷直径大于6 mm时,测量误差比较小。当缺陷直径小于6 mm时,误差比较大,甚至无法探测到缺陷。由于热扩散,测量缺陷的深度应选择在热脉冲作用后的短时间内进行,以保证红外热图像的清晰度,减小测量误差。 展开更多

关键词 碳钢 红外热成像 无损探伤

原文传递

尼龙材料内部缺陷的红外热成象无损检测 被引量：6

6

作者 薛书文 宗明成 《红外技术》 CSCD 北大核心 1997年第5期40-44,共5页

介绍了利用脉冲式加热的红外热成象无损检测技术定量检测尼龙材料内部缺陷大小及深度的方法，并给出了实验结果及分析。

关键词 红外热成象 无损检测 尼龙

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金属内部近表缺陷深度的定量化检测新方法 被引量：6

7

作者 薛书文 宗明成 +2 位作者 张建新 赵雁 汤慧君 《北方交通大学学报》 CSCD 北大核心 1998年第1期59-62,共4页

通过对脉冲加热红外热成像无损检测的一维理论模型及实验结果的研究给出了一种估测金属材料内部近表缺陷深度的新方法，并给出测试结果．

关键词 红外热成像 无损检测 金属 缺陷

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红外热成像无损检测中缺陷深度检测新方法 被引量：2

8

作者 薛书文 祖小涛 洪伟铭 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期175-176,共2页

文章在考虑缺陷大小对深度计算影响的基础上,通过对峰值时间与材料热特性参数、缺陷深度以及缺陷大小(直径)的拟合,给出一个新的计算缺陷深度的公式,并通过实验验证了其可行性。

关键词 脉冲 红外热成像 无损检测

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脉冲加热红外热成像无损检测技术回顾 被引量：3

9

作者 薛书文 洪伟铭 《湛江师范学院学报》 2004年第6期22-25,共4页

脉冲红外热成像无损检测技术是上世纪末发展起来的一门新兴无损检测技术,该文从 脉冲红外热成像无损检测的提出、理论模型的研究以及技术特点时该技术进行了回顾,并展望了其 未来发展趋势.

关键词 脉冲 红外热成像 无损检测

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ZnO薄膜离子注入改性的研究进展

10

作者 薛书文 梅芳 +2 位作者 肖世发 黄子康 莫东 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期367-371,共5页

ZnO是一种在短波长光电器件领域有巨大应用价值的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,离子注入是常用的半导体掺杂技术,文章综述了国内外近年来离子注入技术在ZnO的n、p型掺杂等方面的研究进展。

关键词 氧化锌 离子注入 掺杂

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脉冲红外热成像无损检测三维理论模型研究 被引量：1

11

作者 薛书文 洪伟铭 《湛江师范学院学报》 2005年第3期24-27,共4页

先通过对边界条件的实验分析,确定了对边界条件绝热处理的可行性,然后通过“模型分割”的办法,将一维理论模型在时刻的温度分布作为三维模型的初始条件,并把之后的温度变化作为三维模型圆柱体的侧面边界条件,给出脉冲红外热成像无损检... 先通过对边界条件的实验分析,确定了对边界条件绝热处理的可行性,然后通过“模型分割”的办法,将一维理论模型在时刻的温度分布作为三维模型的初始条件,并把之后的温度变化作为三维模型圆柱体的侧面边界条件,给出脉冲红外热成像无损检测三维理论模型的一种近似解法. 展开更多

关键词 脉冲 红外热成像 无损检测 理论模型

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脉冲红外热成像无损检测系统分辨力研究

12

作者 薛书文 祖小涛 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第6期410-412,共3页

本文从理论上给出评价脉冲红外热成像无损检测分辨能力的依据,并以尼龙试件为例探讨了检测系统分辨力与缺陷深度、大小及检测时间之间的关系,从理论上给出检测系统对尼龙试件中缺陷深度和大小的检测极限分别为2. 5mm和2. 7mm,以及最佳... 本文从理论上给出评价脉冲红外热成像无损检测分辨能力的依据,并以尼龙试件为例探讨了检测系统分辨力与缺陷深度、大小及检测时间之间的关系,从理论上给出检测系统对尼龙试件中缺陷深度和大小的检测极限分别为2. 5mm和2. 7mm,以及最佳的检测时间为热脉冲作用后的35s左右。同时,将理论结果与实验结果作了对比验证。 展开更多

关键词 红外热成像 缺陷 无损检测

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注氮ZnO:Mg薄膜的热稳定性研究

13

作者 薛书文 梅芳 +2 位作者 肖世发 莫东 黄子康 《湛江师范学院学报》 2008年第6期24-28,共5页

利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO:Mg薄膜,将能量56 keV、剂量1×1017ions/cm2的N离子注入到薄膜中.离子注入后,将样品在500-900℃的氮气中退火,利用X射线衍射(XRD)和光吸收研究了薄膜中缺陷的恢复过程.结果显示,离子注... 利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO:Mg薄膜,将能量56 keV、剂量1×1017ions/cm2的N离子注入到薄膜中.离子注入后,将样品在500-900℃的氮气中退火,利用X射线衍射(XRD)和光吸收研究了薄膜中缺陷的恢复过程.结果显示,离子注入层在600-900℃的退火过程中分解和蒸发现象明显,这个结果对利用离子注入技术制备p型ZnO有很重要的意义. 展开更多

关键词 ZNO薄膜 离子注入 XRD 吸收

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硫化锌n型和p型掺杂研究进展

14

作者 薛书文 陈健 李登峰 《湛江师范学院学报》 2011年第6期64-67,共4页

硫化锌是一种在短波长光电器件领域有巨大应用价值的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,实现高效稳定的n型和p型掺杂是ZnS在光电器件领域获得应用的关键之一.文章综述了近几年国内外在ZnS的n、p型掺杂等方面的研究进展,详细介绍了各种掺杂方法的... 硫化锌是一种在短波长光电器件领域有巨大应用价值的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,实现高效稳定的n型和p型掺杂是ZnS在光电器件领域获得应用的关键之一.文章综述了近几年国内外在ZnS的n、p型掺杂等方面的研究进展,详细介绍了各种掺杂方法的最新研究成果和存在的问题,并对ZnS的n、p型掺杂的发展趋势作了展望. 展开更多

关键词 硫化锌 N型 P型 掺杂

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退火对ZnO:Al薄膜光致发光性能的影响 被引量：7

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作者 徐自强 邓宏 +4 位作者 谢娟 李燕 陈航 祖小涛 薛书文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期169-172,共4页

采用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备ZnO:Al(AZO)薄膜,通过不同温度的退火处理,研究了退火对AZO薄膜结构和光致发光特性的影响。XRD图谱表明:所制备的薄膜具有c轴高度择优取向,随着退火温度的升高,(002)峰的强度逐渐增强,同时(002)峰的... 采用溶胶-凝胶工艺在石英衬底上制备ZnO:Al(AZO)薄膜,通过不同温度的退火处理,研究了退火对AZO薄膜结构和光致发光特性的影响。XRD图谱表明:所制备的薄膜具有c轴高度择优取向,随着退火温度的升高,(002)峰的强度逐渐增强,同时(002)峰的半高宽逐渐减小,表明晶粒在不断增大。未退火样品的光致发光(PL)谱由361 nm附近的紫外带边发射峰和500 nm附近的深能级发射峰组成。样品经退火后,以500 nm为中心的绿带发射逐渐减弱,而带边发射强度有所增强,并且逐渐红移到366 nm附近,与吸收边移动的测试结果相吻合。对经过不同时间退火的样品分析表明,AZO薄膜的发光特性与退火时间也有很大关系,时间过短可见波段的发射较强,但时间过长会使晶粒发生团聚,导致紫外发射峰强度减弱。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 ZNO:AL薄膜 退火处理 光致发光 红移

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Zn离子注入和退火对ZnO薄膜光学性能的影响 被引量：3

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作者 袁兆林 祖小涛 +4 位作者 薛书文 张晓艳 余华军 向霞 居勇峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1918-1922,共5页

利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。将能量56keV、剂量1×10^17cm。的Zn离子注入到薄膜中。离子注入后，薄膜在500-900℃的氩气中退火，利用X射线衍射谱、光致发光谱和光吸收谱研究了离子注入和退火对ZnO薄膜结构和... 利用溶胶凝胶方法在石英玻璃衬底上制备了ZnO薄膜。将能量56keV、剂量1×10^17cm。的Zn离子注入到薄膜中。离子注入后，薄膜在500-900℃的氩气中退火，利用X射线衍射谱、光致发光谱和光吸收谱研究了离子注入和退火对ZnO薄膜结构和光学性质的影响。结果显示：衍射峰在约700℃退火后得到恢复；当退火温度小于600℃时，吸收边随着退火温度的提高发生蓝移，超过600℃时，吸收边随着退火温度的提高发生红移；近带边激子发光和深能级缺陷发光都随退火温度的提高而增强。 展开更多

关键词 ZNO薄膜 离子注入 退火温度 吸收 光致发光

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退火时间对ZnO:Al薄膜性能的影响 被引量：1

17

作者 袁兆林 祖小涛 +6 位作者 薛书文 李绪平 向霞 王毕艺 田东彬 邓宏 毛飞燕 《半导体光电》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期548-552,共5页

采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Al／Zn原子比为0．1％的ZnO：Al薄膜，在500℃的氩气中进行了1～5h不同时间退火处理，利用X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）、透射光谱和四探针法研究了退火时间对薄膜性能的影响。结果显示，退... 采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了Al／Zn原子比为0．1％的ZnO：Al薄膜，在500℃的氩气中进行了1～5h不同时间退火处理，利用X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）、透射光谱和四探针法研究了退火时间对薄膜性能的影响。结果显示，退火1h时，样品出现了C轴择优取向，深能级发射（DLE）提高，可见光区光学透过率约为80％，电阻率仅为4×10^-2Ω·cm。更长时间退火后，随着退火时间增加，薄膜结晶质量逐渐变差，电阻率逐渐增大。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 ZNO:AL薄膜 光致发光 退火时间 透过率

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模拟研究常闭和常开工作模式下的平面栅极型碳纳米管场发射电子源 被引量：1

18

作者 吕文辉 张帅 +5 位作者 邵乐喜 刘贵昂 薛书文 张军 宋航 金亿鑫 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期593-596,共4页

采用数值模拟的方法对比性地研究了常闭和常开工作模式下平面栅极型碳纳米管场发射电子源。静电场的数值计算结果显示:常闭工作模式下该电子源中阴极电极的表面电场分布不均匀,边缘处的高电场易导致其上的碳纳米管烧毁,从而引起场发射... 采用数值模拟的方法对比性地研究了常闭和常开工作模式下平面栅极型碳纳米管场发射电子源。静电场的数值计算结果显示:常闭工作模式下该电子源中阴极电极的表面电场分布不均匀,边缘处的高电场易导致其上的碳纳米管烧毁,从而引起场发射电流衰减。为了解决此问题,提出将常开工作模式用于该电子源,并证实常开工作模式能够用于该电子源,并有利于解决电流衰减问题。因此,相对于常闭工作模式,常开工作模式更适合平面栅极型碳纳米管场发射电子源。 展开更多

关键词 平面栅极型碳纳米管场发射电子源 数值模拟 常闭工作模式 常开工作模式

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密立根油滴实验教学中的几个问题 被引量：5

19

作者 李登峰 薛书文 《中国现代教育装备》 2011年第15期79-80,共2页

密立根油滴实验是近代物理中一个重要的基础实验,从油滴的选取与控制,油滴挥发对实验结果的影响以及环境光线亮度对实验观察的影响等方面进行了深入分析,有助于对该实验的改进以及教研工作的开展。

关键词 密立根油滴实验 基本电荷电量 电荷数

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退火对N离子注入ZnO：Al薄膜性能的影响

20

作者 袁兆林 祖小涛 +3 位作者 薛书文 邓宏 毛飞燕 向霞 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期212-216,共5页

利用溶胶-凝胶法在（0001）Al2O3衬底上制备了Al／Zn原子比为1％的ZnO：Al薄膜，将能量56keV、剂量1×10^17ions／cm^2的N离子注入到薄膜中。离子注入后，样品在500-900℃氮气气氛中退火，利用X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）、... 利用溶胶-凝胶法在（0001）Al2O3衬底上制备了Al／Zn原子比为1％的ZnO：Al薄膜，将能量56keV、剂量1×10^17ions／cm^2的N离子注入到薄膜中。离子注入后，样品在500-900℃氮气气氛中退火，利用X射线衍射（XRD）、光致发光（PL）、透射谱和四探针研究了退火温度对薄膜性能的影响。结果显示，在800℃以下退火，随退火温度提高，薄膜结晶性能逐渐变好；在600℃以上退火，随退火温度提高，紫外近带边发光峰（NBE）和缺陷相关的深能级可见光发光带都逐渐增强；600℃退火时，样品的电阻率仅为83Ω·cm。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 离子注入 退火 光致发光 电阻率

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