切换到宽版
  • 广告投放
  • 稿件投递
  • 繁體中文
  • 新型光电子仪器:一次完成14个参数

    作者:光行天下小萌新译 来源:物理学家组织网 时间:2024-02-22 12:29 阅读:147 [投稿]
    可以在一次测量中全面表征半导体。 “恒定光诱导磁输运(CLIMAT)”基于霍尔效应,可以记录负电荷载流子和正电荷载流子的输运性质的14个不同参数。

    HZB物理学家开发了一种新的方法,可以在一次测量中全面表征半导体。 “恒定光诱导磁输运(CLIMAT)”基于霍尔效应,可以记录负电荷载流子和正电荷载流子的输运性质的14个不同参数。

    该方法现已在十二种不同的半导体材料上进行了测试,将为评估太阳能电池等光电应用的新材料节省宝贵的时间。

    太阳能电池、晶体管、探测器、传感器和LED都有一个共同点:它们由半导体材料制成,只有当它们被光(光子)击中时,它们的电荷载体才会被释放。光子将电子(负电荷载体)从它们的轨道上击出,电子穿过材料,直到在一定时间后再次被捕获。

    同时,在电子缺失的地方会产生空穴——这些空穴表现得像带正电荷的电荷载体,对各自应用的性能也很重要。半导体中负电荷载体和正电荷载体的行为在迁移率、扩散长度和寿命方面通常相差几个数量级。


    到目前为止,传输特性的参数必须使用不同的测量方法,针对每种类型的电荷分别确定。

    单次测量

    作为Maria Sklodowska Curie博士后奖学金的一部分,HZB物理学家Artem Musiienko博士现已开发出一种新方法,可以在一次测量中记录正负电荷载流子的所有14个参数。

    “恒定光诱导磁输运(CLIMAT)”使用垂直穿过样品的磁场和恒定光源进行电荷分离。电荷载流子沿着电场移动,并根据其质量、迁移率和其他性质被垂直于其运动方向的磁场偏转(霍尔效应)。

    Musiienko用一个简洁的方程组展示了从信号中可以确定总共14个不同的属性,特别是不同电荷载体的信号之间的差异。

    正电荷和负电荷载体

    Musiienko说:“CLIMAT因此通过一次测量,全面深入地了解了正负电荷载体的复杂电荷传输机制。这使我们能够更快地评估新型半导体材料,例如,评估它们作为太阳能电池或其他应用的适用性。”

    为了证明新方法的广泛适用性,HZB、波茨坦大学以及美国、瑞士、英国和乌克兰其他机构的研究团队现已使用该方法对总共12种非常不同的半导体材料进行了表征,包括硅、卤化物钙钛矿薄膜、有机半导体(如Y6)、半绝缘体、自组装单层和纳米粒子。研究结果现已发表在《自然·通讯》上。

    美国罗格斯大学维塔利·波佐罗夫教授等独立专家在《自然·电子》杂志上为CLIMAT方法打出了16分中的15分,并认为这种新方法是开创性的。

    特别是,CLIMAT消除了以前不同测量所需的许多步骤,从而节省了宝贵的时间。2024年初,CLIMAT方法被欧洲专利局批准为专利,编号为EP23173681.0。Musiienko说:“目前正在与公司就我们的方法进行许可谈判”。目标是制造一个大约笔记本电脑大小的紧凑型测量设备。

    相关链接:https://phys.org/news/2024-02-parameters-instrument-optoelectronics.html

    分享到:
    扫一扫,关注光行天下的微信订阅号!
    【温馨提示】本频道长期接受投稿,内容可以是:
    1.行业新闻、市场分析。 2.新品新技术(最新研发出来的产品技术介绍,包括产品性能参数、作用、应用领域及图片); 3.解决方案/专业论文(针对问题及需求,提出一个解决问题的执行方案); 4.技术文章、白皮书,光学软件运用技术(光电行业内技术文档);
    如果想要将你的内容出现在这里,欢迎联系我们,投稿邮箱:service@opticsky.cn
    文章点评