检索结果-内蒙古大学图书馆

掺杂Cd元素协同优化Sb_(2)Te_(3)(SnTe)_(6)的热电输运性能

科学通报 2025年第6期70卷 729-736页

作者：刘雨晴崔金华王淑芳钱鑫河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室保定071002

环境友好型的热电材料碲化锡(SnTe)因不含有毒元素铅(Pb)而受到广泛关注和研究.由于其具有极高的载流子浓度,尽管在中高温区表现出较高的热电性能,但其近室温区的热电性能很难提升.随着热电制冷技术的发展,材料在近室温区的热电性能显... 详细信息

环境友好型的热电材料碲化锡(SnTe)因不含有毒元素铅(Pb)而受到广泛关注和研究.由于其具有极高的载流子浓度,尽管在中高温区表现出较高的热电性能,但其近室温区的热电性能很难提升.随着热电制冷技术的发展,材料在近室温区的热电性能显得更加重要.之前的研究表明,合金化Sb_(2)Te_(3)可以引入大量的阳离子空位和位错缺陷,能有效抑制SnTe的晶格热导率,同时还可以调控其能带结构增大有效质量,是提高其宽温域热电性能的有效策略.本研究在合金化Sb_(2)Te_(3)的基础上,通过在Sn位掺杂Cd元素,协同调控了Sb_(2)Te_(3)(SnTe)_(6)的载流子浓度、态密度有效质量和晶格热导率.最终Sb_(2)Te_(3)(Sn_(0.96)Cd_(0.04)Te)_(6)在300 K的ZT值达到了0.26,323~773 K温度范围内的平均ZT值达到了0.79,表明SnTe-Sb_(2)Te_(3)化合物在热电发电和制冷领域具有重要的应用潜力.

关键词：热电材料载流子浓度有效质量晶格热导率热电性能

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针板结构Trichel脉冲放电的光学特性

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光谱学与光谱分析 2023年第10期43卷 3041-3046页

作者：虞浩章王非凡赵建勋王绥凯何寿杰李庆河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002

Trichel脉冲放电为电晕放电中一种常见的不稳定现象。为了进一步揭示Trichel脉冲的放电特性和放电机理,本文利用针板放电结构,在气压为600 Pa的空气环境下研究了Trichel脉冲放电的光学特性。在平均电流为20~300μA范围内,放电分为Triche... 详细信息

Trichel脉冲放电为电晕放电中一种常见的不稳定现象。为了进一步揭示Trichel脉冲的放电特性和放电机理,本文利用针板放电结构,在气压为600 Pa的空气环境下研究了Trichel脉冲放电的光学特性。在平均电流为20~300μA范围内,放电分为Trichel脉冲放电模式和正常辉光放电模式。在Trichel脉冲放电模式下,平均极间电压随着平均电流的增高而降低;正常辉光放电模式下,平均极间电压随平均电流的增高基本保持不变。实验拍摄并得到了不同平均电流时的发光图像,从阴极针尖到阳极平板区域分为负辉区、法拉第暗区、正柱区和阳极辉区。随着平均电流的增加,负辉区、正柱区以及阳极表面的发光增强,负辉区体积基本保持不变,法拉第暗区长度逐渐增加,正柱区长度逐渐缩小。在Trichel脉冲消失时,负辉区发光向阴极针尖收缩,正柱区向阳极板贴近,并且两个区域发光明显增强。利用光谱仪在300~800 nm波长范围内测量得到了不同平均电流时的发射光谱。其中在300~450 nm波长范围内的发射光谱强度较高,为氮分子的第二正带系(C^(3)Π_(u)→B^(3)Π_(g))和氮分子离子的第一负带系(B^(2)Σ+u→X^(2)Σ^(+)_(g));在650~800 nm附近发射光谱较弱,为氮分子的第一正带发射谱(B^(3)Πg→A^(3)Σ^(+)_(u))。在此基础上,根据N_(2)(C^(3)П_(u)→B^(3)П_(g))第二正带系发射光谱拟合得到了不同平均电流时氮分子的振动和转动温度。结果表明,分子振动温度和转动温度均随平均电流的增加而增加,分子振动温度在3900~4500 K,分子转动温度在430~450 K。同时利用氮分子离子谱线391.4 nm和氮分子第二正带系谱线394.2 nm强度比计算得到了不同平均电流时的电场强度。随着平均电流的增加,电场强度升高,在145~200 kV·m^(-1)范围。当Trichel脉冲消失时,针尖附近分子振动温度和电场强度出现较为明显的升高。此现象表明针尖附近的电子能量和电子密度随着脉冲的消失也出现了明显的升高。

关键词： Trichel脉冲放电发射光谱分子振动温度电场强度

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碳点基电致发光器件研究进展

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发光学报 2024年第8期45卷 1247-1265页

作者：禹珍珍任正李琮武泽芃王大伟关丽李旭河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室河北保定071002 河北利福光电技术有限公司河北省半导体照明与显示关键材料重点实验室河北保定071000

荧光碳点(CDs)具有原料广泛、无毒无污染、发光颜色可调、低成本和生物相容性等优异特点,在发光领域具有广阔的应用前景。近年来,基于CDs的电致发光器件已经取得了不错的成就。本文总结了基于CDs的电致发光器件的最新进展,并且重点论述... 详细信息

荧光碳点(CDs)具有原料广泛、无毒无污染、发光颜色可调、低成本和生物相容性等优异特点,在发光领域具有广阔的应用前景。近年来,基于CDs的电致发光器件已经取得了不错的成就。本文总结了基于CDs的电致发光器件的最新进展,并且重点论述了合成高效CDs和调控器件结构以获得高性能器件的可行性策略。此外,结合CDs在电致发光器件应用中的发展现状以及未来需求分析,本文对实现高性能CDs基电致发光器件进行了展望。

关键词：碳点电致发光发光二极管(LED) 性能全溶液

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载流子浓度优化与动态掺杂提高n型PbS宽温域的热电性能

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科学通报 2025年第6期70卷 737-745页

作者：侯正浩崔秋娟钱鑫王淑芳河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室保定071002 石家庄学院化工学院石家庄市低碳能源材料重点实验室石家庄050035

硫化铅(PbS)基热电材料因其组成元素储量丰富、价格低廉、热稳定性高等优势而备受研究人员关注.目前关于PbS的研究主要聚焦于通过元素重掺杂提高其载流子浓度,以获得优良的中高温热电性能.然而,这种方法导致PbS近室温热电性能较差,严重... 详细信息

硫化铅(PbS)基热电材料因其组成元素储量丰富、价格低廉、热稳定性高等优势而备受研究人员关注.目前关于PbS的研究主要聚焦于通过元素重掺杂提高其载流子浓度,以获得优良的中高温热电性能.然而,这种方法导致PbS近室温热电性能较差,严重制约了其在制冷领域的发展.本工作通过掺杂微量的GaBi,优化了n型PbS的载流子浓度,室温的功率因子达到21.70μW cm^(−1) K^(−2).同时,形成的Ga/Bi间隙原子与位错缺陷增强了声子散射,降低了PbS的晶格热导率,Pb_(0.99875)(GaBi)_(0.00125)S样品在300~773 K的平均ZT值达到0.58.为了进一步优化n型PbS在宽温域下的热电性能,通过引入Cu原子实现了载流子浓度的动态掺杂,Pb_(0.99875)(GaBi)_(0.00125)S+2%Cu样品的平均功率因子增加至17.6μW cm^(−1) K^(−2),平均ZT值进一步提升至0.65.本工作为优化PbS近室温区热电性能提供了新方法,对于推动PbS基热电材料在制冷领域的应用具有重要意义.

关键词：热电材料 n型PbS 载流子浓度动态掺杂 ZT值

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Sb_(2)Se_(3)薄膜表面和界面超快载流子动力学的瞬态反射光谱分析

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物理学报 2022年第6期71卷 200-211页

作者：黄昊牛奔陶婷婷罗世平王颖赵晓辉王凯李志强党伟河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室保定071002

Sb_(2)Se_(3)是一种低成本、环境友好、具有良好应用前景的光伏材料.目前Sb_(2)Se_(3)太阳能电池的光电转换效率已经提高到了10%.载流子复合动力学是决定Sb_(2)Se_(3)太阳能电池光电转换效率的关键因素.本文利用飞秒时间分辨表面瞬态反... 详细信息

Sb_(2)Se_(3)是一种低成本、环境友好、具有良好应用前景的光伏材料.目前Sb_(2)Se_(3)太阳能电池的光电转换效率已经提高到了10%.载流子复合动力学是决定Sb_(2)Se_(3)太阳能电池光电转换效率的关键因素.本文利用飞秒时间分辨表面瞬态反射谱详细分析了Sb_(2)Se_(3)表面、Sb_(2)Se_(3)/CdS界面载流子复合动力学过程.根据相对反射率变化△R/R的演化,得到Sb_(2)Se_(3)载流子热化、带隙收缩时间约为0.2-0.5 ps,估计热载流子冷却时间为3-4 ps.还实验证实在Sb_(2)Se_(3)/CdS界面处存在自由电子转移和浅束缚电子转移两种电子转移过程.本文提供了Sb_(2)Se_(3)表面瞬态反射谱分析方法,所得实验结果拓展了对Sb_(2)Se_(3)表面及Sb_(2)Se_(3)/CdS界面载流子过程的理解.

关键词： Sb_(2)Se_(3) 表面瞬态反射载流子复合电子转移

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不同浓度的NiS_(2)-FeS_(2)/碳纳米纤维对电极对量子点敏化太阳能电池光伏性能的影响

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复合材料学报 2023年第12期40卷 6681-6688页

作者：樊娆王森阳梁城洋曹颖耿仕通李玲河北大学物理科学与技术学院河北省光伏技术省部共建协同创新中心河北省光电信息材料重点实验室保定071002

为了弥补量子点敏化太阳能电池传统Cu2S对电极在液态多硫化物电解液中易腐蚀、不稳定的缺陷,表现出更高的对电极电催化活性。本文通过静电纺丝技术和简单的一步水热法成功制备了碳纳米纤维负载的双金属硫化物NiS_(2)-FeS_(2)(NiS_(2)-Fe... 详细信息

为了弥补量子点敏化太阳能电池传统Cu2S对电极在液态多硫化物电解液中易腐蚀、不稳定的缺陷,表现出更高的对电极电催化活性。本文通过静电纺丝技术和简单的一步水热法成功制备了碳纳米纤维负载的双金属硫化物NiS_(2)-FeS_(2)(NiS_(2)-FeS_(2)/CNFs)对电极,应用于量子点敏化太阳能电池(QDSSCs)中表现出优异的电化学性能。同时,不同浓度的NiS_(2)-FeS_(2)复合材料在SEM下表现出很大的差异,负载到碳纳米纤维制备成对电极对电池性能也有很大的影响。因此,本文重点探究了水热法制备不同浓度的NiS_(2)-FeS_(2)/CNFs对电极对其组装的QDSSCs光电性能影响,以获得最佳对电极浓度。实验结果表明:当NiS_(2)-FeS_(2)/CNFs浓度配比为0.8时,电池光电转换效率(PCE)达到最大值为8.05%。

关键词：量子点敏化太阳能电池双金属硫化物对电极浓度光电性能碳纳米纤维

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基于钙钛矿材料的太赫兹频率可调编码超表面研究

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红外与毫米波学报 2025年第1期44卷 59-65页

作者：李依凡杨贺杨睿贾一鸣胡家敏娄存广于宇刘秀玲姚建铨河北大学电子信息工程学院河北省数字医疗工程重点实验室河北保定 071000 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所天津 300072 河北大学电子信息工程学院河北省数字医疗工程重点实验室河北保定 071000 河北工业大学电子信息工程学院天津 300131 天津大学精密仪器与光电子工程学院激光与光电子研究所天津 300072

太赫兹波因其低能性、高透过性、抗干扰能力强、指纹性等独特特性,在探测、成像、雷达、军事防御等领域发挥着至关重要的作用,近年来得到了国内外学者的高度重视.但高成本和高损耗仍然是制约太赫兹调控发展的重要因素.钙钛矿材料具有优... 详细信息

太赫兹波因其低能性、高透过性、抗干扰能力强、指纹性等独特特性,在探测、成像、雷达、军事防御等领域发挥着至关重要的作用,近年来得到了国内外学者的高度重视.但高成本和高损耗仍然是制约太赫兹调控发展的重要因素.钙钛矿材料具有优异的光电学特性,且制备工艺简单,可大批量生产,成为制备太赫兹探测器最有潜力的材料之一.此外,钙钛矿易于调节的特性弥补了超表面难以调节的缺陷,满足了可调谐超表面的需求.将这两者结合起来,可以在光场下有效地调控太赫兹.本文设计了两种编码超表面,由有机-无机杂化钙钛矿CH3NH3PbI3、聚酰亚胺和铝组成,并通过光场控制分别改变两种结构的工作频率,将结果与理论计算进行对比验证其效果.第一种结构可以通过光场调控,在宽带工作频率和高效工作效率之间选取.第二种结构仅工作在0.1 THz,可以通过光改变相位,使得原有结构相位出现反转,从而控制波束反射方向.在此基础上我们制备了器件并进行了验证.本文一定程度上填补了编码超表面在光场调控领域下的空白,为后续研究提供了一种思路.

关键词：太赫兹钙钛矿编码超表面光场调控

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Al_(2)O_(3)表面包覆增强K_(2)SiF_(6)∶Mn^(4+)荧光粉发光性能和湿热稳定性

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发光学报 2024年第3期45卷 443-449页

作者：段凌岳路万兵王智逾赵金鑫王大伟刘海旭于威河北大学物理科学与技术学院新能源光电器件国家地方联合工程实验室河北保定071002 河北利福光电技术有限公司河北省半导体照明与显示关键材料重点实验室河北保定071000

研究了粉末原子层沉积技术(ALD)在白光LED用K_(2)SiF_(6)∶Mn^(4+)(KSFM)红色荧光粉包覆和表面改性中的应用,以及对其结构特性、发光性能和湿热环境中稳定性的影响。结果表明,采用ALD技术以三甲基铝作为前驱体、臭氧作为氧化剂,可以在K... 详细信息

研究了粉末原子层沉积技术(ALD)在白光LED用K_(2)SiF_(6)∶Mn^(4+)(KSFM)红色荧光粉包覆和表面改性中的应用,以及对其结构特性、发光性能和湿热环境中稳定性的影响。结果表明,采用ALD技术以三甲基铝作为前驱体、臭氧作为氧化剂,可以在KSFM表面形成氧化铝包覆层。X射线衍射、表面形貌分析表明,ALD处理过程不会影响KSFM荧光粉的晶相和形貌特征。发光光谱分析表明,由于氧化铝钝化特性还会增强KSFM荧光粉的发光强度,并且不改变其发光波长。相较于未经包覆的KSFM荧光粉,包覆层可以显著改善KSFM粉末的湿热环境稳定性,ALD包覆后样品的相对发光强度在85%湿度/85℃环境中老化处理24 h后仍能保持初始值的84%。

关键词： K_(2)SiF_(6)∶Mn^(4+) 红色荧光粉表面改性原子层沉积湿热稳定性

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银层局域性钛掺杂增强银基多层透明导电薄膜光电性能

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科学通报 2025年

作者：李士琪李科武利平蒋树刚董辰龙王新占于威路万兵河北大学物理科学与技术学院河北省光电信息材料重点实验室保定学院汽车与电子工程学院

在银膜沉积时引入掺杂剂是实现银层在更小厚度连续的有效方法,然而杂质的引入也会导致银膜的光电性能损失.为了尽量减少这些损失,本工作提出了一种银膜的空间局域性金属掺杂策略,即仅在银膜沉积初期引入微量钛进行掺杂,利用其作为黏附... 详细信息

在银膜沉积时引入掺杂剂是实现银层在更小厚度连续的有效方法,然而杂质的引入也会导致银膜的光电性能损失.为了尽量减少这些损失,本工作提出了一种银膜的空间局域性金属掺杂策略,即仅在银膜沉积初期引入微量钛进行掺杂,利用其作为黏附诱导剂加速银层连续,同时有效降低整个银膜中的钛掺杂量,进而最大程度降低因掺杂导致的银膜光电性能损失.研究结果表明,利用磁控溅射技术制备（aluminum-doped ZnO,AZO）/(titaniumdoped silver,Ag（Ti）)/Ag/AZO结构多层透明导电薄膜（transparent conductive films,TCFs）时,在AZO层上首先沉积一层超薄的Ag（Ti）层,可有效降低后续生长的银层的渗流阈值厚度,这可以归因于在初始成膜阶段掺杂的钛对生长表面银原子扩散和银岛聚结的抑制作用.钛在银膜生长期间的空间局域性掺杂策略,允许实现超低光电损失的超薄连续银膜的制备.通过对多层TCFs各层厚度进行优化,所制备的AZO（45 nm）/Ag（Ti）(1.25 nm)/Ag（5.75 nm）/AZO（45 nm）样品的品质因子最高可达6.09×10-2Ω-1,其在可见光（400～800 nm）范围内平均透光率为95.32%,方块电阻为10.18Ω/sq,而且在5 mm的弯曲半径下弯折10000次后,其归一化电阻变化率仍不到5%.

关键词：透明导电薄膜氧化物/金属/氧化物超薄银膜柔性掺杂

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光致热弹光谱气体检测技术研究进展

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中国光学（中英文） 2023年第2期16卷 229-242页

作者：娄存广代佳亮李瑞凯刘秀玲姚建铨河北大学电子信息工程学院河北省数字医疗工程重点实验室河北保定071002 天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 河北大学附属医院河北保定071000

光致热弹光谱是一种基于石英音叉热弹效应的新型气体检测技术,具有成本低、体积小、灵敏度高及光谱响应范围宽等优点,是目前一种重要的痕量气体检测方法。本文首先分析了基于光致热弹光谱的气体浓度测量原理,其次,从提高检测系统灵敏度... 详细信息

光致热弹光谱是一种基于石英音叉热弹效应的新型气体检测技术,具有成本低、体积小、灵敏度高及光谱响应范围宽等优点,是目前一种重要的痕量气体检测方法。本文首先分析了基于光致热弹光谱的气体浓度测量原理,其次,从提高检测系统灵敏度的各种技术方法角度出发,介绍了近年来开发的提高石英音叉热弹光谱系统检测灵敏度的技术方法,从信号幅值、信噪比、最小检出限和归一化噪声等效吸收系数等方面,对系统的性能改进提升效果进行评估。最后,简要评述了光致热弹光谱在现场气体检测中的应用研究进展,对进一步提高检测系统灵敏度的方法进行了总结与展望。

关键词：热弹光谱石英音叉气体检测传感器光声效应

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