陈吉堃 作品数:25 被引量:46 H指数:4 供职机构: 北京科技大学材料科学与工程学院 更多>> 发文基金: 北京市自然科学基金 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 更多>> 相关领域: 电气工程 理学 机械工程 一般工业技术 更多>>
4H-SiC贯穿型位错及其密度分布的表征方法优化 被引量:1 2023年 目前用来揭示SiC的贯穿型位错缺陷的表征方法主要是湿法碱腐蚀,但现阶段利用KOH腐蚀4H-SiC晶片的腐蚀参数各不相同,腐蚀结果也有待优化。研究了熔融KOH对4H-SiC晶片的腐蚀形貌,利用金相显微镜和扫描电子显微镜(SEM)观测腐蚀晶片,发现4H-SiC晶片在500℃熔融KOH中腐蚀20 min效果为最优。在此基础上研究分析了半绝缘4H-SiC晶片的贯穿型位错的密度和分布。结果表明,半绝缘型SiC晶片中贯穿型位错密度的分布具有一定的规律性,呈现出从晶片中心区域向晶片边缘处增长的特性,而这可能源于在物理气相传输法下SiC单晶生长不同区域产生的热应力不同。 章宇 陈诺夫 张芳 张芳 胡文瑞 陈吉堃关键词:SIC 湿法腐蚀 位错密度 FDTD优化a-Si∶H薄膜太阳电池Si_3N_4纳米柱陷光结构(英文) 2015年 采用有限时域分析法研究了采用电介质Si3N4纳米柱为氢化非晶硅薄膜太阳电池的陷光结构时,其光吸收增强的情况。实验结果表明,电介质Si3N4纳米柱为氢化非晶硅薄膜太阳电池的陷光结构时,不仅可以增加吸收率和加宽吸收谱范围,而且在短波长范围内的吸收高于金属纳米颗粒。对于80nm和100nm厚的氢化非晶硅薄膜太阳电池,当达到最大吸收增强比1.60和1.53时,对应的电介质Si3N4纳米柱高度分别为90和95nm。当Si3N4纳米柱的直径D:160nm,间距P=240nm,高度H=90nm,而氢化非晶硅薄膜太阳电池的厚度在70-120nm变化时,吸收增强比在厚度为100nm时达到最大值1.60。总之,可以通过优化Si3N4纳米柱的尺寸来提高电池的转换效率。 延玲玲 白一鸣 刘海 陈吉堃 陈诺夫关键词:陷光结构 退火对铝诱导结晶锗薄膜的影响及其机理 2018年 为实现在Si衬底上制备GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池,本工作尝试利用磁控溅射和常规退火技术,采用铝诱导结晶(AIC)法在(100)晶面单晶硅衬底上制备Ge薄膜,利用金相显微镜(Metallographic microscopy)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)对其进行表征。分析了铝诱导过程中退火时间和退火温度对Ge薄膜结晶性的影响,发现退火温度越低、时间越长,制备的薄膜质量越好,确定了Ge薄膜晶化的最低退火温度为250℃,并在该温度下成功制备出了晶粒尺寸超过100nm、Ge(111)晶面择优取向度达到99%以上的Ge薄膜。 贺凯 陈诺夫 魏立帅 王从杰 陈吉堃关键词:磁控溅射 多结太阳电池 空间用GaInP/GaAs/Ge三结太阳电池的抗辐照性能及退化机制研究 被引量:3 2017年 利用TFC光学膜系设计软件,设计出空间用GaInP/(In)GaAs/Ge三结太阳电池的分布式布拉格反射器(DBR)。由15对Al0.2Ga0.8As/Al0.9Ga0.1As组成的布拉格反射器在中心波长850 nm处反射率高达96%,可以使800~900 nm波段内红外光有效反射后被二次吸收,提高了Ga As子电池的抗辐照能力。通过对两种电池结构A、B地面模拟辐照试验获得1 Me V电子辐照下Ga In P/Ga As/Ge太阳电池电学参数随辐照注量退化的基本规律。在此基础上应用PC1D模拟程序分析太阳电池内部的载流子输运机理,建立1 Me V电子辐照下两种电池结构中多数载流子浓度和少数载流子扩散长度随辐照电子注量变化的基本规律。研究结果表明,多数载流子浓度和少数载流子扩散长度均随入射电子注量的增大而减小,同时原电池结构A中多数载流子去除率和少数载流子扩散长度损伤系数明显高于新电池结构B,由此表明包含布拉格反射器的新电池结构具有更强的抗辐照能力。 马大燕 陈诺夫 陶泉丽 赵宏宇 刘虎 白一鸣 白一鸣关键词:布拉格反射器 抗辐照 晶格失配对GaInP/In_xGa_(1-x)As/In_yGa_(1-y)As倒装三结太阳电池性能影响的分析 被引量:1 2017年 传统GaInP/(In)GaAs/Ge三结太阳电池因受其带隙组合的限制,转换效率再提升空间不大.倒装结构三结太阳电池因其更优的带隙组合期望可以得到更高的效率.基于细致平衡原理,结合P-N结形成机理,应用MATLAB语言对双晶格失配GaInP(1.90 eV)/In_xGa_(1-x)As/In_yGa_(1-y)As倒装结构三结太阳电池底、中电池的不同带隙组合进行模拟优化.模拟结果表明在AM1.5D,500倍聚光(500 suns)下,禁带宽度组合为1.90/1.38/0.94 eV的带隙最优,综合材料成本与试验条件,当顶、中电池最优厚度组合为4μm和3.2μm时理论转化效率高达51.22%,此时两个异质结的晶格失配度分别为0.17%和2.36%.忽略渐变缓冲层生长后底电池位错的影响,通过计算0.17%的晶格失配引入1.70×105cm^(-2)的插入位错密度,对比单晶格失配GaInP/GaAs/In_(0.32)Ga_(0.68)As(0.99 eV)倒装结构三结太阳电池光电转化效率仍提高了0.3%. 马大燕 陈诺夫 付蕊 刘虎 白一鸣 弭辙 陈吉堃关键词:倒装结构 基于Ⅲ-Ⅴ族材料制备的高效多结太阳电池最新技术进展 被引量:9 2015年 基于Ⅲ-Ⅴ族材料制备的多结太阳电池由于优越的性能,在空间电源领域和地面聚光方面的应用越来越受到重视。介绍了多结太阳电池的高光电转换效率机理,并从材料选择、结构设计、优化生长工艺等方面讨论了研发Ⅲ-Ⅴ族高效多结太阳电池的实现方案和最新技术进展。重点探讨了采用GaInNAs(Sb)新材料、倒置生长、半导体键合等技术方法。其中,采用半导体键合技术制备的GaInP/GaAs//GaInAsP/GaInAs四结太阳电池光电转换效率为46%,也是目前实验室最高效率。此外,分析了Ⅲ-Ⅴ族高效多结太阳电池的发展方向,并对其前景进行了展望。 付蕊 陈诺夫 涂洁磊 化麒麟 白一鸣 弭辙 刘虎 陈吉堃应力下SmNiO_3钙钛矿氧化物薄膜材料的电导与红外光电导 被引量:3 2019年 稀土镍基钙钛矿氧化物RNiO_3(R为稀土元素)可以在温度触发下发生从电子游离态到局域态的金属绝缘体转变,这一特性在传感器,数据存储,调制开关等方面具有可观的应用价值.本文通过脉冲激光沉积法,在钛酸锶(SrTiO_3)、铝酸镧(LaAlO_3)单晶衬底上准外延生长热力学亚稳态镍酸钐(SmNiO_3)薄膜材料,利用薄膜与衬底间晶格失配引入界面应力,实现对SmNiO_3电子轨道结构与金属绝缘体相变温度的调节.结合电输运性质与红外透射实验的综合表征研究,论证了双向拉伸应变引起的晶格双向拉伸畸变,可以引起SmNiO_3的禁带宽度的展宽,从而稳定绝缘体相并提高金属-绝缘相转变温度.进一步结合近边吸收同步辐射实验表征,揭示了拉伸应变稳定SmNiO_3绝缘体相的本质在于Ni—O成键轨道在双向拉伸形变作用下的弱化,使得镍氧八面体中的价电子偏离镍原子从而稳定SmNiO_3的低镍价态绝缘体相. 胡海洋 陈吉堃 邵飞 吴勇 孟康康 李志鹏 苗君 徐晓光 王嘉鸥 姜勇关键词:界面应力 Pt/YIG界面的自旋泵浦效应研究 近年来,自旋流的注入和探测引起了物理学界的普遍关注.在非磁/铁磁(NM/FM)双层膜这一体系中,利用自旋泵浦、自旋塞贝克等效应可以将自旋流注入到近邻的非磁层,同时通过非磁层的逆自旋霍尔效应探测其注入的效率,成为自旋电子学... 吴勇 蔡玉珍 赵月雷 陈吉堃 孟康康 苗君 徐晓光 姜勇对非晶硅薄膜进行快速磷扩散以获得本征薄层异质结 2019年 本征薄层异质结(HIT)太阳能电池具有优异的性能,包括效率高、成本低、稳定性好、制备温度低等。本研究利用磁控溅射技术在p型单晶硅(p-c-Si)衬底上制备一定厚度的本征非晶硅薄膜(i-a-Si),以磷纸为扩散源,通过快速热扩散(RTD)方法进行扩散得到具有p-n结的掺杂非晶硅层(n+-a-Si),最终得到n+-a-Si/i-a-Si/c-Si的异质结结构。系统地研究了扩散过程对a-Si膜(包括i-a-Si和n+-a-Si)晶化程度以及p-n结深度的影响,利用拉曼光谱(Raman)、X射线衍射(XRD)仪、台阶仪、扫描电镜(SEM)等对a-Si膜进行表征,并利用金相显微镜测量p-n结(采用磨角染色法染色)深度,从而获得制备p-n结的最佳扩散温度和时间。 杨秀钰 陈诺夫 张航 陶泉丽 徐甲然 陈梦 陈吉堃关键词:非晶硅薄膜 P-N结 本征薄层异质结(HIT)太阳能电池的研究现状及展望 被引量:5 2018年 HIT(Heterojunction with intrinsic thin-layer)太阳能电池,即具有本征非晶硅薄层的异质结太阳能电池,利用了非晶硅薄膜/单晶硅衬底的异质结结构,从而结合了单晶硅和非晶硅太阳能电池优良的特点。这种类型结构的电池可以在较低温度下(<250℃)制造,具有良好的光照稳定性和温度稳定性,成本低而且效率高,目前效率达到26.7%。文章简述了HIT太阳能电池的结构和工作原理,并且总结了HIT电池的研究和应用现状。除此之外,还分析了提高HIT太阳能电池效率的方法以及HIT电池广阔的应用前景和巨大的商业化潜力。 杨秀钰 陈诺夫 陶泉丽 徐甲然 张航 陈梦 白一鸣 陈吉堃关键词:非晶硅薄膜