一、TFT的热电特性及其在室温IRFPA中的应用（论文文献综述）
杨博文[1]（2021）在《类石墨烯碳基二维材料热输运特性的调控》文中指出二维材料在电、光等多个领域均具有极为优异的物理特性,近年来吸引了研究人员的广泛关注。对二维材料器件的性能而言,材料的热学特性具有不可忽视的作用。因此,热学性能是当下对二维材料的研究热点。通过分析并掌握不同条件对材料热学性能的影响规律,揭示二维材料的传热机理,提高材料及器件的性能,对拓展二维材料机理认识和拓宽二维材料应用领域具有重要意义。本文基于非平衡分子动力学方法,分别研究了随机掺杂、超晶格及局部应变对类石墨烯碳基二维材料热输运特性的调控效果;探究了随机掺杂比、超晶格周期长度及纳米压头压入深度等参数对二维材料的热导率影响规律;通过对调控后系统进行声子行为分析,揭示了不同调控方法对材料热学性能的作用机理。本文主要研究内容及结论如下:1.探究了随机掺杂对二维材料热导率的影响机理。研究发现随机掺杂的材料热导率随掺杂比x增大呈现U型轮廓;当x=0.5时,材料具有最低的热导率。声子行为分析表明是由于声子-杂质散射和声子的局域化。2.分析了超晶格对二维材料热导率的影响机理。发现超晶格材料的热输运特性随其周期长度l的增大呈现先降低后增大的趋势,热导率最低的点所对应的长度为相干长度lp。当l<lp时,因声子间的干扰系统出现相干声子模态,此时的超晶格系统可视为一种“全新的材料”;而当l>lp时,超晶格中界面的减少降低了声子-界面散射的次数,从而使热导率回升。3.揭示了局部应变对二维材料热输运特性的影响机理。材料的热导率随金刚石纳米压头的深入逐渐降低,当压入深度超过断裂点,材料将被破坏,其热导率将回升至一个低于材料本身热导率的值。声子行为分析显示,板材热导率的降低是由发生在应变作用点的超强声子散射、微小的不均匀应变产生的声子散射以及板材整体应变产生的声子软化共同作用导致的。通过对二维材料进行机械性质分析发现,导致纳米压头穿透板材的原因在于局部作用点所受应力达到极限以及板材本身的波动传递。
刘奕[2]（2021）在《ZnO-MxOy金属氧化物半导体电学和光学特性的高通量实验研究》文中提出近年来,电子信息领域的蓬勃发展对半导体材料性能要求日渐增高。作为第三代半导体代表的ZnO因其高载流子迁移率和宽光学带隙受到了广泛关注,为拓展其在电子信息领域的应用,需进一步突破其电学和光学性能瓶颈。向ZnO中引入其他金属构建具有ZnO-MxOy化学式的多元金属氧化物,是有效且针对性优化其光学和电学性能的重要手段,且目前已取得了成功应用。例如在平板显示领域,具有较高电子迁移率的非晶In Ga ZnO（a-IGZO）已广泛应用于薄膜晶体管（Thin film transistor,TFT）生产中。但随着显示技术的发展,Ga元素掺杂所带来的高成本等问题,逐渐成为限制该技术进一步应用的瓶颈。因此,寻找自然界含量丰富、低成本、具备更高载流子迁移率的金属氧化物成为了当前研究的热点。本工作以IGZO氧化物半导体为新型氧化物半导体的设计基础,通过引入具有更强金属-氧键的Al元素替代Ga,构建了可能具有更宽光学和电学性能调控范围的In AlZnO（IAZO）氧化物半导体材料。本工作采用高通量实验技术实现了对IAZO氧化物半导体光学和电学性能的研究。具体而言,采用高通量磁控溅射技术在76 mm×76 mm的石英基底上制备了4×6非晶IAZO组合材料芯片,所制备薄膜样品库的化学式可以用In AlxZn0.5Oy（x=0～1.725）表示。高通量电学性能测试结果表明,随着Al含量上升,载流子浓度从2.08×1019 cm-3单调下降至5.34×1018cm-3。电子顺磁共振谱（Electron Paramagnetic Resonance,EPR）和X射线光电子能谱（X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS）表征结果表明该载流子浓度下降趋势可归因于Al的引入抑制了氧空位的出现。同时,随着Al含量的上升,载流子迁移率呈先上升后下降的趋势,其中In Al1.35Zn0.5Oy具有最高的载流子迁移率(20 cm2V-1s-1)。X射线衍射仪（X-ray diffraction,XRD）表征分析表明,随着Al含量提高,晶粒尺寸先减小后增大,在x=1.35附近时达到最小的晶粒尺寸,因此晶界散射对载流子输运过程的影响最小。对In 3d轨道的XPS测试结果也表明此时In原子具有最大的价电子浓度,有助于改善自由电子的输运过程。此外,In AlxZn0.5Oy样品薄膜均具备80%以上的可见光透过率,随Al含量上升其透过率以及光学带隙表现出和载流子迁移率相似的变化趋势。为研究不同制备工艺对a-IAZO电学及光学性能的影响,本文基于In AlxZn0.5Oy（x=0/0.3/0.6/0.9/1.2/1.5）成分,通过调整溅射氧分压(PO2=0%/10%/20%)、退火温度（350℃/400℃/450℃）和热处理气氛（空气与真空）等参数进行了a-IAZO样品制备,并探究了氧空位含量以和晶粒尺寸等对其光学和电学性能的调控规律。结果表明,更高的溅射氧分压和更高的退火氧气氛浓度可改善薄膜的电学性能和光学性能。此外,低温下退火有助于载流子迁移率的提升,但会造成可见光透过率下降,反之亦然。
闵道刚[3]（2021）在《大面阵非制冷红外探测器读出电路关键技术研究》文中研究指明随着非制冷红外探测器技术水平的不断提高,对其功能和性能的要求也越来越高。非制冷红外焦平面探测器正朝着更大阵列、更小像元、更高速度、更高集成度的方向发展,其阵列的像元规模已由1K、10K发展到100K、1M甚至百M量级,而功耗随着阵列规模的增大而迅速增加;当像元数量迅速增加的同时,阵列的非均匀性问题以及干扰问题使得探测器成像的质量急剧下降,图像失真;并且由于像元面积的缩小,非制冷红外探测器读出电路的物理实现空间也随之压缩,如何设计满足小像元尺寸和大面阵的读出集成电路成为了设计者面临的新问题。读出电路的性能直接影响非制冷红外焦平面探测器的成像质量,为了实现大面阵非制冷红外焦平面探测器高质量成像的目的,本文对其专用读出电路的关键技术进行了研究,主要包括:大面阵读出电路的高集成度数字化技术、非均匀性校正技术以及低功耗数字控制技术等。论文的主要研究内容和成果如下综述:1、大面阵读出电路的高集成度数字化技术。根据大面阵非制冷红外探测器读出电路的设计指标,确定了读出电路系统的时钟方案:系统主时钟周期为3ns,最大行扫描时间为31.5μs,列选时钟为42ns,数字输出时钟为3ns;提出了一种适用于大面阵非制冷微测辐射热计型焦平面的高集成度的低功耗、低噪声数字化列级读出电路;并且设计了列级低功耗高速比较器,采用电压比较器的尾电流增强支路,只增加了比较器翻转时的瞬态功耗,比较器的延时小于0.5 ns,平均电流仅为7.26μA。2、大面阵读出电路的片上非均匀性校正技术。研究了非均匀性的来源以及非均匀性校正技术,提出了片上非均匀性校正电路,通过采用两个片上DAC调节的方式来实现片上关于探测器像元的偏移和增益的非均匀性校正;设计了采用“4+4”分段模式的8位电压按比例缩放型DAC电路,其DNL和INL的仿真结果分别为-0.3LSB～+0.4LSB和-0.5LSB～+0.6LSB。同时,为了更好地实现探测器输出信号与衬底温度无关,提出了精确获取探测器衬底温度的方案,设计了片上高精度温度传感器电路,当温度由-40℃变化到125℃时,温度传感器电路的输出电压响应为0.90105V～3.16808V,即温度响应率为13.74m V/K,并且其线性度为99.99%。3、大面阵读出电路的低功耗数字控制技术。为了缩短设计周期和成本,提高读出电路的智能化和可靠性,采用基于数字单元标准库进行数字控制电路的半定制设计方法,设计了读出电路的智能化数字控制电路并进行了低功耗优化;实现了片外信号的高速输入,片上像元逐点非均匀性校正以及数字化信号的输出。4、进行了数模混合总体仿真:当目标温度变化100K时,该读出电路的平均响应率为55.99code/K;室温下单通道列级读出电路功耗为99.96μW,对于1280×1024阵列规模大面阵红外焦平面读出电路系统,总功耗为272.89mW。
李晨辉[4]（2021）在《p型铜铁矿氧化物薄膜制备及异质结构建》文中提出高性能p型氧化物半导体作为透明电子和双极型氧化物器件中必不可少的组成部分,在近十年中成为材料科学家极力追求的目标。但是由于氧化物价带局域化的特性,使其很难通过简单的元素掺杂来获得。为此,Hosono等人在1997年提出了“化学价带修饰”（CMVB）理论并成功制备出铜铁矿结构的p型CuAlO2薄膜。之后,Cu基和Ag基铜铁矿氧化物成为p型氧化物半导体薄膜及器件领域的研究热点。然而,在p型铜铁矿氧化物材料中仍然存在以下问题亟待解决:1)薄膜制备工艺较为复杂,2)电导率有待提高,3)异质结器件构建较为困难。针对以上问题,我们选取Ag基AgCrO2和Cu基CuRhO2铜铁矿结构材料作为研究对象,通过化学溶液沉积法成功构建了基于p型AgCrO2薄膜的异质结器件以及获得了高电导率的p型CuRhO2薄膜。本论文的主要内容如下:一、AgCrO2薄膜制备及其异质结自整流阻变行为研究:通过化学溶液沉积法成功在n型Si衬底上制备了 c轴择优取向的AgCrO2薄膜,构建了一个基于AgCrO2/n-Si的p-n异质结。并通过Mg元素掺杂,对其阻变行为进行研究。结果表明,构建的p-n异质结具有双极型自整流阻变行为,当Mg掺杂含量为0.08时,其性能达到最佳。异质结低阻态下整流行为源于界面处存在的肖特基型势垒,阻变行为源于外加电场下界面处氧空位对电子的捕获以及释放从而对界面势垒的调节。二、AgCrO2/In2O3透明异质结构建及反向整流行为研究:通过化学溶液沉积法构建了基于p型AgCrO2和n型In2O3非简并半导体薄膜的透明p-n异质结,并对其整流行为进行研究。结果表明,异质结具有反向二极管整流行为。In2O3薄膜中晶界的减小可以改善其反向整流的性能,优化后的异质结具有一个较高的反向整流比,其大小超过103。反向二极管整流行为源自于反向电压下产生的带间隧穿电流,该电流是由异质结Ⅲ型能带排列方式引起的。三、p型CuRhO2薄膜制备及其电输运性能研究:通过化学溶液沉积法首次制备出c轴择优取向的CuRhO2薄膜,并通过Mg元素掺杂,对其电输运性能进行研究。结果表明,引入Mg元素掺杂后,薄膜电阻率迅速降低。当Mg含量增大到0.10时,室温电阻率达到最低值,并且出现金属导电行为。通过对不同温度下传输机制进行分析,CuRhO2薄膜在低温段符合三维可变程跳跃机制,高温段符合热激活行为,并且载流子以及其传输通道位于Cu层。Mg掺杂后,薄膜在低温段同样符合三维可变程跳跃机制,但是在高温金属导电行为温区内符合费米液体行为。与其他p型铜铁矿薄膜材料的电导率相比,我们制备的厚度为150 nm的CuRh0.90Mg010O2薄膜具有最高的室温电导率,可达 735 S cm-1。四、p型CuRh0.90Mg0.1002薄膜透明导电性能研究:通过化学溶液沉积法制备了不同厚度的CuRh0.90Mg0.10O2薄膜,并对其透明导电性能进行研究。结果表明,随着薄膜厚度的增加,电阻率和方块电阻均逐渐减小。当薄膜厚度增大到40nm之后,薄膜表面致密均匀,载流子浓度和迁移率基本保持稳定。通过计算比较薄膜的品质因子FOM,厚度在25-90nm之间的薄膜透明导电性能最优。
苏威[5]（2020）在《半导体碳纳米管晶圆薄膜快速可控制备及其电学、光电性能研究》文中进行了进一步梳理作为准一维直接带隙半导体材料,单壁碳纳米管（single-wall carbon nanotube,SWCNT）拥有极高的载流子迁移率、光吸收效率以及随手性结构可调的带隙,是制备高性能电子和光电子器件的理想材料。目前碳纳米管在电子、光电子器件应用方面的研究主要集中于单根碳纳米管或混合手性碳纳米管薄膜。基于单根碳纳米管的器件由于光、电信号较弱很难准确的表征其手性结构和性能,而对于混合结构的碳纳米管薄膜,由于手性结构的多样性导致其器件性能难以预测,器件间的性能差异较大,严重阻碍了碳纳米管的性质和应用研究。本论文主要基于凝胶色谱法分离制备的单一手性碳纳米管,发展晶圆级均匀碳纳米管薄膜快速制备技术,构建不同手性结构的半导体碳纳米管薄膜场效应晶体管（thin film transistor,TFT）,研究了碳纳米管电学性能与其手性结构的依存关系。系统研究了提高碳纳米管薄膜光探测器件性能的途径。这些工作为半导体碳纳米管在电子、光电子器件领域的应用奠定了基础。本论文研究内容包括:发展了碱性小分子调控技术,通过增强分散于水溶液中碳纳米管和氨基化衬底间的相互作用,实现了晶圆级均匀碳纳米管薄膜的快速制备。通过在表面活性剂分散的碳纳米管水溶液中引入碱性小分子如Na HCO3或Na OH来减少碳纳米管表面包裹的表面活性剂分子的密度,同时抑制表面活性剂分子在氨基化器件衬底上的吸附,从而实现了碳纳米管与器件衬底之间吸附作用的增强。利用该技术并增加碳纳米管溶液浓度可以实现1秒内快速制备密度达30 tubes/μm的晶圆面积碳纳米管薄膜,随着沉积时间的增加,密度进一步增加。形貌、光学、电学以及光电性能的表征验证了沉积制备的半导体碳纳米管薄膜在晶圆尺度范围内的密度和性能均一性,采用单一手性碳纳米管进一步提升了薄膜电学性能的均一性。而且该制备技术适用于各种柔性和刚性衬底,有效的拓展了碳纳米管的应用范围。该工作为研究手性对碳纳米管薄膜的电学性能的影响以及碳纳米管在电子和光电集成电路上的应用奠定了基础。在均匀碳纳米管薄膜制备的基础上,研究了碳纳米管密度对TFT性能的影响。发现随着密度增加,TFT的导电性能与开关性能相互制衡,因此选取了合适的密度进一步研究了栅极结构和介电层材料对碳纳米管TFT性能的影响。我们后续根据不同的研究与应用需求选取不同栅极结构TFT。采用顶栅结构薄膜晶体管研究11种单一手性碳纳米管电学性能与其手性结构的依存关系。研究结果表明,碳纳米管薄膜晶体管性能不仅与碳纳米管的直径相关,还与碳纳米管的手性角（chiral angle）以及类型（Type）存在密切的关系。具体而言,对于Type I碳纳米管,同一家族（Family）的碳纳米管随手性角增加,TFT性能变好,而对于Type II碳纳米管,同一Family的碳纳米管随手性角增加,TFT性能变差。通过分析碳纳米管的本征带隙,与金属电极的接触势垒高度,网络薄膜内管间搭接势垒高度以及管内本征输运性质,解释了碳纳米管手性结构对TFT性能的影响规律及机制。基于高密度均匀半导体碳纳米管薄膜,我们进一步构建了复合薄膜光电流探测器件和p-n结光伏探测器件。相较于纯碳纳米管光电流探测器件,通过与C60复合构建的复合薄膜光电流探测器件可以有效提升器件的响应率以及拓展器件在低工作电压下的应用。提升的幅度与入射光波长相关,并发现该复合薄膜器件在短波长激光和高源漏电压下表现出奇特的负光电导现象,因此该器件可以作为一种多波段高灵敏度的光探测器件。通过对碳纳米管薄膜晶体管的沟道进行分段掺杂,可以在沟道中形成p-n异质结从而构建光伏探测器件,其光电压在较弱的白光下可达80 m V,光电压响应率超过106V/W,并得益于碳纳米管薄膜高均匀特性,光伏探测器件展示出非常好的级联性能。将级联光伏探测器件与离子液体作介电层的侧栅晶体管相连接,可以构建一个简单的光电集成单元,能够实现信号转换与放大的功能,同时入射光可作为光栅极实现对晶体管源漏电流三个数量级的调节。
赵金凤[6]（2020）在《a-IGZO TFT在自加热应力下的退化和漏端Offset a-IGZO TFT的模型研究》文中研究表明非晶铟镓锌氧化物（amorphous Indium-Gallium-Zinc-Oxide,a-IGZO）薄膜晶体管（Thin-Film Transistor,TFT）以其较高的载流子迁移率、小的亚阈值摆幅（Subthreshold Swing,SS）、较低的制备温度以及良好的均一性越来越受到人们的关注,成为近儿年研究的热点。然而,在实际应用中a-IGZO TFT会受到直流（Direct Current,DC）偏压应力的影响,导致其性能发生退化。因此,本文第一部分研究了传统a-IGZO TFT在直流自加热应力下的退化。此外,由于漏端Offset a-IGZO TFT发展时间较短,关于其模型尚未有人研究。因此,本文第二部分研究了漏端Offset a-IGZO TFT的开态电流模型。1.传统a-IGZO TFT在直流自加热应力下的退化首先,本文研究了传统a-IGZOTFT在典型直流自加热应力下的退化规律,发现器件呈复杂的两阶段退化,第一阶段退化主要表现为转移特性曲线向正栅压（Gate Voltage,VG）方向漂移,而第二阶段退化主要表现为转移特性曲线向负VG方向漂移,且在第二阶段的负漂中亚阈值区与开态区相比退化更明显使得转移特性曲线出现驼峰（hump）电流。通过研究器件在恒定高电流下不同栅压的直流自加热应力条件下的退化,发现器件的退化由栅压决定;接着通过对比相同栅压下不同漏压的直流自加热应力条件下的退化,发现器件所加漏压越大,第二阶段的负漂退化量就会越大。本文认为第一阶段的退化机制是电子捕获效应,在正栅压的作用下电子被捕获在a-IGZO与栅极绝缘层界面或者电子注入到栅极绝缘层中,使得器件转移特性曲线向正VG方向漂移。第二阶段退化机制是吸附在钝化层中的H2O分子扩散到a-IGZO中释放电子本身变为正电荷H2O+或者H+,在正栅压的作用下电荷H2O+或者H+积累在a-IGZO与刻蚀阻挡层（Etch Stop Layer,ESL）的界面进而产生寄生沟道。随着应力时间的增加,寄生沟道处进一步积累正电荷,而主沟道处还存在电子捕获效应,使得寄生沟道较主沟道提前开启,由此产生了 hump电流。相同栅压的直流自加热应力条件下,漏压越大第二阶段负漂量越大,这主要是由于在直流自加热应力下会自发产生焦耳热,焦耳热使得器件内部温度升高,而漏压越大温度增加量越大,这样H2O分子释放电子变成正电荷的过程就会被加强,进而使得第二阶段的负漂退化量增加。2.漏端Offset a-IGZO TFT的开态电流模型另外,本文还研究了具有不同漏端Offset长度（Drain Offset Lengths,LDO）的a-IGZO TFT的电学特性,发现器件的阈值电压（threshold Voltage,Vth）、亚阈值摆幅、关态电流（off Current,Ioff）与LDO无明显依赖关系。通过分析漏端Offset区域的电流与电压关系,发现其遵循欧姆定律,由此提取出漏端Offset区域电阻（Drain Offset Resistance,RDO）。研究发现RDO与LDO成幂函数关系且幂次随栅源电压（Gateto Source Voltage,VGS）的增加而增加,基于此本文提出了RDO的经验公式。在此基础上,结合缓变沟道近似、沟道长度调制效应和栅压引起的载流子退化效应得到漏端Offset a-IGZO TFT的开态电流模型,实现了与实测的电流-电压（Current-Voltage,Ⅰ-Ⅴ）曲线较好的拟合。
吴丽丽[7]（2020）在《基于碳基复合材料的柔性温度传感器件》文中研究说明近年来,随着人们对智慧生活的关注以及可穿戴技术的发展,可穿戴传感器逐渐成为研究者研究的热点,而温度是体现人们健康状况的重要参数之一,所以在健康检测方面,柔性温度传感器的研究就尤为重要。柔性温度传感器不同于刚性温度传感器,它具有柔韧性好、体积小、质量轻的特点,尤其是可以自然贴附在复杂曲面而不会影响产品的性能,有望成为可穿戴电子产品中的重要一员。柔性温度传感器根据测温原理可分为热电偶型和热电阻型两类。柔性热电偶型温度传感器的两热电极由两种不同材料制备而成,制备热电极的材料需要具备高电导率、高柔性,而且在测温中产生的热电势与温度差之间为线性或近似线性关系。柔性热电阻型温度传感器只需要一种温敏材料制备温敏元件,而温敏材料的温敏电阻变化率要大,电阻温敏特性具有线性关系。除此之外,两种柔性温度传感器都需要具有优异的稳定性、柔韧性和机械性,且制作工艺简单方便。基于以上柔性温度传感器对材料的要求,本文研究了具有高柔性、高电导率、良好温敏电阻线性化的低维纳米材料,主要讨论了两种柔性温度传感器,研究了温度传感器的稳定性和可重复性以及其在可穿戴领域的应用问题。具体的研究工作如下:通过水热法合成碲化铋（Bi2Te3）纳米片,利用氢氟酸（HF）刻蚀掉MAX相中的A元素成功制备出单层MXene纳米片,经物相结构分析和形貌分析发现Bi2Te3纳米片为规则六边形结构,大小均匀;单层MXene纳米片为不规则超薄片状结构。将两种纳米片分别与市售一维碳纳米管（CNTs）复合,通过真空抽滤得到两种柔性复合薄膜,把Bi2Te3/CNTs复合薄膜在N2气氛中烧结,得到高性能热电材料。将两种柔性复合薄膜作为传感器的两电极与柔性基底结合,设计并制备出柔性热电偶型温度传感器件。研究了常温条件下温度传感器的稳定性和可重复性,发现温度传感器在平放测试时具有良好的线性关系,经最小二乘法拟合得出拟合度的值为0.99994。在弯曲状态下测试,线性拟合度为0.99997,表明温度传感器仍具有良好的线性关系,且经过多次重复升温和降温实验后,温度差和输出电势具有同一线性关系,表明所制备的柔性热电偶型温度传感器具有良好的稳定性和可重复性。把化学还原的石墨烯与市售碳纳米管复合得到柔性温敏材料,并制备成柔性热敏温度传感器件。具体研究内容如下:通过真空抽滤法制备了三维网络结构的氧化石墨烯（GO）-碳纳米管（CNTs）柔性复合薄膜,采用氢碘酸（HI）还原得到柔性热敏材料。用热敏薄膜自设计并组装了柔性热电阻型温度传感器,研究了柔性热敏温度传感器的电阻温度特性,经最小二乘法拟合得出线性拟合度为0.993,呈线性关系,灵敏度TCR=-0.32%;经多次升温和降温循环测试,发现传感器在相同的温度差下具有相同的电阻变化,这表明所制备的柔性热电阻型温度传感器具有较好的稳定性和可重复性。基于热电阻型温度传感器具有良好的电阻温度特性、稳定性和可重复性,将其与经共轭纺丝法制备的导电纱线共同集成于棉织物,使用新开发的柔性STM32L型聚酰亚胺电路板采集集成织物的温敏响应电信号,展示了温度传感织物监测体温的功能。
刘欣[8]（2020）在《基于平面印刷技术的穿戴式复合微能源器件研究》文中进行了进一步梳理人们生活的方方面面都与能源息息相关,而人类文明的发展也依赖能源的发现和应用。人们发现和利用能源从最初的原始材料到化石燃料,如今水能、风能和光能等清洁能源的运用,每一次能源变革都对人类社会的发展有着重要作用。然而,能源的日趋紧张以及传统能源带来的污染和全球变暖等问题,促使越来越多的科研人员开始关注新型清洁可持续能源的开发。另一方面,在当今信息社会中可穿戴电子设备由于其可以随时随地与外界通信而具备重要意义。作为系统的关键部分,可穿戴电子设备对电源系统提出了新的要求,例如尺寸,灵活性,重量和耐用性。传统的电池（如锂电池和镍锌电池）因其体积小,重量轻而成为最广泛使用的电源。但是它们经常需要充电或更换,这限制了可穿戴设备的发展。因此,针对可穿戴式设备开发可持续供电的能源装置具有实用和科研的双重意义。在此背景下,论文利用丝网印刷技术制备了可以收集热能和光能的柔性复合微能源器件。本文首先分析了微能源收集技术的重要意义,总结了国内外复合微能源收集技术的研究现状,探讨了复合微能源技术的可行性和必要性。其次,针对热电发电机和光电发电机,讨论了其基本原理,设计了热电和光电复合微能源器件。接着,为了进一步实现器件的批量化制备,研究对比了常见印刷电子技术,确定引入丝网印刷技术,并根据有效介质理论完成丝网印刷油墨的制备,完成器件的制备流程。最后,对器件的热电和光电的输出性能进行了测试,分别设计了两种简单的应用以验证该器件在可穿戴式设备中作为电源供电的潜力:将器件串联并制作成腕带的形式,通过采集人体的热能实现给一个低功耗的时钟供电;利用器件采集红外线灯产生的光能从而实现给计算器供电。作为朝着目标迈出的一步,论文实现了使用该柔性复合微能源器件成功驱动时钟和计算器工作。本文的研究工作基于简单的物理机理实现两种能量收集,这种策略有利于使可穿戴电子设备成为自供电系统,从而使其更便宜,更易于量产,为可穿戴设备的能源系统提供了一种新方法;同时,利用丝网印刷工艺制备复合微能源器件,工艺制备过程简易。
许宇程[9]（2020）在《基于苝酰亚胺的有机-无机杂化材料光电性能研究》文中研究指明传统有机光电功能材料具有结构多样、易溶解、易加工、能级可调等优点,但同时也存在着激子解离能高、载流子迁移率低、化学结构不稳定、成型后抗溶剂性能差等缺点。与之相对地,无机半导体拥有激子容易解离、载流子迁移率较高、光热稳定好、机械强度高、抗溶剂性高等特点;但是与有机材料相比存在材料种类单一、加工手段有限、能级不可调等短板。将有机分子和无机材料进行结合形成有机-无机杂化材料,能够充分发挥两种材料各自的长处,相互弥补对方的短板,有望实现优异的光电性能。本论文以经典的有机半导体分子苝酰亚胺为基础,研究了苝酰亚胺与金属氧化物或硫化物等无机半导体材料的有机-无机杂化材料的结合方式、电子转移特性以及它们光电性能。本论文主要包含如下三个方面的工作。一、以本课题组前期发展的光电导阴极修饰材料（ZnO:PBI-H）为研究对象,深入研究探讨了有机分子（PBI-H）与氧化锌（ZnO）点缺陷之间的电子转移,及其对载流子传输性能的影响。使用PBI-H掺杂后,ZnO中的缺陷密度明显降低,主要表现为ZnO的缺陷发光强度降低为原来的一半。测试表明PBI-H通过向ZnO中的氧空位和锌空位给出电子的方式将其钝化,整个过程无需光照即可发生。基于ZnO:PBI-H的薄膜晶体管（TFT）阈值电压明显降低的现象,我们引入一套数学模型成功地提取出了ZnO:PBI-H中的缺陷分布情况,发现其中缺陷的整体数量大幅度下降而且分布更靠近导带。通过瞬态光电压测试模拟有机太阳能电池（OSC）器件中的界面复合过程,发现ZnO:PBI-H/给体聚合物界面处的载流子寿命提升至28.3μs,大幅高于ZnO/给体聚合物界面处的载流子寿命（2.5μs）,说明PBI-H的引入能够显着抑制ZnO界面上的载流子复合速率。二、研究了一种苝酰亚胺衍生物（cp-PBI）在光激发下生成阴离子的过程并将这种机理用于低能量太阳光（可见光与近红外光）驱动的光解水制氢。我们发现当cp-PBI受光激发时可以从三乙醇胺（TEOA）获得电子形成一价或者二价阴离子。进一步研究发现cp-PBI激发态的衰减和它与TEOA之间的电子转移是一对竞争反应,cp-PBI的四个羧基与TEOA相互吸引从而在空间上相互接近,加快了两者间电子转移的速率;时间分辨吸收光谱表明cp-PBI阴离子的寿命长达数十分钟。因而,cp-PBI可以通过连续充电的方式形成一价和二价阴离子。将cp-PBI与Ti O2纳米颗粒结合,cp-PBI可以通过吸收多个低能量光子形成高能电子,进而将高能电子转移给Ti O2后用于光解水制氢。这种多步电子转移积累低能量太阳光子能量的新策略,对发展全色太阳光驱动的高效光解水制氢提供了新思路。三、研究了一种苝酰亚胺聚集体（PDIN纳米棒）和硫化银（Ag2S）间的光致电子转移,并将这种复合材料体系用于降解有机分子。PDIN纳米棒由于表面带有大量胺基,可以分散在水中形成胶体。单纯的PDIN可以作为光催化剂使用,在光照下将水中的甲基橙分解成CO2和H2O,但是纯PDIN纳米棒吸收光谱较窄且激子解离能力有限,光催化性能较低。Ag2S本身是一种性能优良的光催化剂,但是其在水相中的分散性不足。将Ag2S负载在PDIN纳米棒上获得Ag2S/PDIN复合物,通过对比实验发现它的光催化性能相较纯Ag2S和纯PDIN都有明显提升。这种提升可以总结为三个方面:1、将Ag2S负载在PDIN上提高了Ag2S的分散性;2、Ag2S和PDIN纳米棒的光谱吸收形成互补,有效利用可见-近红外波段的光子;3、由于能级差的作用Ag2S/PDIN界面出的激子解离效率明显提升。
唐琪[10]（2020）在《镓掺杂氧化锌薄膜晶体管的制备与性能研究》文中提出金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSTFT）最近在具有高频和大尺寸的超高清平板显示器中引起了很多关注。与传统的非晶硅薄膜晶体管（a-Si TFT）相比,基于金属氧化物的TFT具有所需的场效应迁移率,可以满足有源矩阵有机发光二极管（AMOLED）显示器对高驱动电流的基本要求。此外,它为多晶硅TFT的不均匀性提供了解决方案。到目前为止,对Zn O（ZO）,In Ga Zn O（IGZO）和In Zn O（IZO）进行了广泛的研究。对于TFT的沟道层材料,Zn O由于其含量丰富,组成简单和环境友好而成为研究最广泛的氧化物。然而,由于沟道层内部的缺陷,纯Zn O TFTs在实际应用中的不稳定性仍然是巨大的挑战。随着TFT的发展,IGZO,IZO和Zn In Sn O（ZISO）等多组分材料已被用于改善TFT的电气性能。然而,由于铟（In）的高成本和对环境的有害性限制了氧化锌基薄膜晶体管的发展和商用。因此,迫切需要寻找合适的掺杂元素以提高氧化物TFT的稳定性。针对Zn O TFTs稳定性这个问题,本实验选择Ga元素掺杂来改善,因此,我们做了以下的工作:首先,我们使用原子层沉积在150 ℃下制备了掺杂浓度为nGa:n Zn为1:50的GZO TFTs来优化晶体管的退火温度。我们设计了200 ℃、300 ℃、400 ℃和500℃的退火温度,退火时间均为30 min。结果发现器件在200 ℃的退火温度下作用30 min还是无法出现典型晶体管的关断特性。器件在300 ℃退火时出现了最佳的电学性能,其迁移率(mFE)为8.1 cm2/Vs,阈值电压(Vth)为6.3 V,亚阈值摆幅（SS）为0.51 V/dec,电流开关比为107。随着退火温度的增加,器件的性能开始下降,迁移率由300 ℃的8.1 cm2/Vs降至400 ℃的6.4 cm2/Vs再降至500 ℃的4.5 cm2/Vs,阈值电压和亚阈值摆幅也逐渐恶化。接着,为了探寻低温下长时间退火的GZO TFTs的性能,实现GZO在柔性透明衬底上的适用性,我们将nGa:n Zn为1:150的GZO TFTs在200 ℃分别退火30,40,60,80,100,120,140,180,200,220和240 min。从结果中可以看到在长时间低温退火一样也能获得与300 ℃的退火30 min器件相当的性能:器件在200 ℃退火220 min得到在这个温度下的最好器件性能:迁移率(mFE)为23.4 cm2/Vs,阈值电压(Vth)为3.2 V,亚阈值摆幅（SS）为0.29 V/dec,电流开关比为107。接着,为了确定最佳的掺杂浓度,我们使用原子层沉积方法制备了n Ga:n Zn=1:1、1:10、1:30、1:50、1:75和1:150的GZO TFTs。从拟合的半导体参数可以看到所有薄膜晶体管的SS均小于0.6 V/dec,显示了沟道层和介电层之间的出色界面状态。在系列掺杂浓度中,我们可以看到1:75 GZO TFTs显示出了最佳的电学性质:迁移率为16.2 cm2/Vs,阈值电压为6.0 V,亚阈值摆幅为0.22V/dec,电流开关比为107和最低的电荷陷阱密度(Nit)3.1×1012。为了研究Ga掺杂对于Zn O TFTs稳定性的影响,栅极偏压为VDS=+10 V被施加在各个浓度的GZO TFTs并分别测量出他们在原始状态,450 s、900 s、1800 s和3600 s转移曲线的变化。结果发现掺杂了Ga元素之后的TFTs的稳定性均好于纯Zn O TFTs,其中1:75 GZO TFTs的稳定性最好,其在VGS=+10 V的栅压下连续加压至3600 s的阈值电压偏移(ΔVth)仅为0.14 V,而Zn O TFTs在压力条件下的ΔVth有0.89V之多。接着,我们将具有最好的偏压稳定性（PBS）的1:75 GZO TFTs和Zn O TFTs放置在空气中同一位置,（温度稳定为25 ℃,湿度为20%RH）以研究Ga掺杂对于Zn O TFTs空气稳定性的影响。从两类TFTs原始的转移特性曲线和10周之后的转移特性曲线相比,Zn O TFTs向右偏移的程度更大。以上结果说明了Ga的掺杂不仅能提高Zn O TFTs的偏压稳定性,也能提高Zn O TFTs的空气稳定性。最后,我们测量了1:75 GZO和Zn O薄膜的紫外-可见光分光光谱,从结果可以看出1:75 GZO的透过率为85%,大于Zn O薄膜的75%。并且,从透射光谱拟合得出1:75 GZO的光学带隙为3.20 e V,Zn O薄膜的光学带隙为3.11 e V,这说明Ga的掺杂能够拓宽Zn O半导体材料的带隙和透光性。
二、TFT的热电特性及其在室温IRFPA中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、TFT的热电特性及其在室温IRFPA中的应用（论文提纲范文）
（1）类石墨烯碳基二维材料热输运特性的调控（论文提纲范文）
| 符号说明 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 二维材料性质研究现状 |
| 1.2.1 二维材料基础物性研究现状 |
| 1.2.2 二维材料热学性质研究现状 |
| 1.2.3 二维材料应用现状 |
| 1.3 类石墨烯碳基二维材料研究现状 |
| 1.3.1 类石墨烯碳基二维材料物理特性研究进展 |
| 1.3.2 类石墨烯碳基二维材料热学特性研究进展 |
| 1.3.3 类石墨烯碳基二维材料范围的拓宽 |
| 1.4 本文研究目的及内容 |
| 第二章 分子动力学研究方法 |
| 2.1 分子动力学理论建模 |
| 2.1.1 系统模型的建立 |
| 2.1.2 原子间势函数的选取 |
| 2.1.3 系统边界条件的确定 |
| 2.1.4 系统模拟条件的选择 |
| 2.2 热导率的计算 |
| 2.2.1 分子动力学计算材料热导率 |
| 2.2.2 NEMD计算热导率 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 随机掺杂对热导率的影响研究 |
| 3.1 简介 |
| 3.2 随机掺杂系统的构建 |
| 3.3 模拟方法 |
| 3.4 模拟结果与声子行为分析 |
| 3.4.1 热导率计算结果 |
| 3.4.2 时空间热输运分析 |
| 3.4.3 谐性声子群速度及参与比 |
| 3.4.4 声子波包模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超晶格对热导率的影响 |
| 4.1 简介 |
| 4.2 超晶格系统的构建 |
| 4.3 模拟方法 |
| 4.4 模拟结果与声子行为分析 |
| 4.4.1 热导率计算结果 |
| 4.4.2 声子态密度 |
| 4.4.3 谐性声子群速度及参与比 |
| 4.4.4 声子波包模拟 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 局部应变对热导率的影响 |
| 5.1 简介 |
| 5.2 局部应变模拟系统的构建 |
| 5.3 模拟方法 |
| 5.4 单点应变对热输运特性的的影响与分析 |
| 5.4.1 热导率计算结果 |
| 5.4.2 应力场与局部声子态密度 |
| 5.4.3 非谐性声子行为分析 |
| 5.5 多点应变对热输运特性的影响与分析 |
| 5.5.1 热导率计算结果 |
| 5.5.2 声子态密度与径向分布函数 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）ZnO-MxOy金属氧化物半导体电学和光学特性的高通量实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 ZnOM_xO_y金属氧化物半导体概述 |
| 1.2.1 Zn O的基本结构与物理化学性质 |
| 1.2.2 ZnOM_xO_y金属氧化物半导体的主要类型与应用 |
| 1.3 ZnO-M_xO_y非晶金属氧化物半导体发展趋势 |
| 1.3.1 ZnO-M_xO_y非晶氧化物半导体电学及光学特性的研究现状 |
| 1.3.2 ZnO-M_xO_y非晶氧化物半导体电学及光学特性的高通量研究进展 |
| 1.4 ZnO-M_xO_y非晶氧化物半导体新材料设计相关理论 |
| 1.4.1 ZnO-M_xO_y非晶氧化物半导体的能带结构理论 |
| 1.4.2 ZnO-M_xO_y非晶氧化物半导体的缺陷理论 |
| 1.4.3 ZnO-M_xO_y非晶氧化物半导体的载流子输运机制理论 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 制备手段和表征方法 |
| 2.1 高通量组合材料芯片制备技术 |
| 2.2 高通量成分表征 |
| 2.3 高通量半导体性能表征 |
| 2.4 高通量晶体结构测试 |
| 2.5 其他常规表征手段 |
| 2.5.1 透射光谱表征 |
| 2.5.2 X射线光电子能谱表征 |
| 2.5.3 电子顺磁共振谱测试 |
| 第三章 Al含量对a-IAZO电学和光学特性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 a-IAZO组合材料芯片的高通量制备 |
| 3.3 Al含量对a-IAZO电学特性的影响 |
| 3.3.1 Al含量对a-IAZO载流子浓度的影响 |
| 3.3.2 Al含量对a-IAZO载流子迁移率的影响 |
| 3.3.3 Al含量对a-IAZO电阻率的影响 |
| 3.4 Al含量对a-IAZO光学特性的影响 |
| 3.4.1 Al含量对a-IAZO可见光透过率的影响 |
| 3.4.2 Al含量对a-IAZO光学带隙的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 制备工艺对a-IAZO电学和光学特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 溅射氧分压对a-IAZO电学和光学特性的影响 |
| 4.2.1 不同氧分压下溅射的a-IAZO组合材料芯片高通量制备 |
| 4.2.2 溅射氧分压对a-IAZO电学特性的影响 |
| 4.2.3 溅射氧分压对a-IAZO光学特性的影响 |
| 4.3 退火温度对a-IAZO电学和光学特性的影响 |
| 4.3.1 不同温度退火的a-IAZO组合材料芯片高通量制备 |
| 4.3.2 退火温度对a-IAZO电学特性的影响 |
| 4.3.3 退火温度对a-IAZO光学特性的影响 |
| 4.4 退火气氛对a-IAZO电学和光学特性的影响 |
| 4.4.1 不同气氛中退火的a-IAZO组合材料芯片高通量制备 |
| 4.4.2 退火气氛对a-IAZO电学特性的影响 |
| 4.4.3 退火气氛对a-IAZO光学特性的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文研究内容总结 |
| 5.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（3）大面阵非制冷红外探测器读出电路关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 红外探测器概述 |
| 1.2.1 红外探测器的分类及原理 |
| 1.2.2 大面阵非制冷红外探测器研究现状 |
| 1.2.3 非制冷红外焦平面读出电路概述 |
| 1.2.4 大面阵非制冷读出电路研究现状 |
| 1.3 大面阵非制冷红外探测器及读出电路发展趋势 |
| 1.4 本论文的研究目的、意义和内容 |
| 第二章 大面阵非制冷红外探测器读出电路设计分析 |
| 2.1 大面阵非制冷红外探测器读出电路的设计指标 |
| 2.2 大面阵非制冷红外探测器读出电路的系统分析 |
| 2.2.1 探测器系统性能参数 |
| 2.2.2 大面阵读出电路面临的难点 |
| 2.3 大面阵读出电路的系统级设计 |
| 2.3.1 大面阵读出电路的时钟分析 |
| 2.3.2 大面阵读出电路系统整体架构 |
| 2.3.3 大面阵读出电路接口定义 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大面阵读出电路的高集成度数字化技术 |
| 3.1 传统列级读出电路 |
| 3.2 高集成度的低功耗低噪声数字化列级读出电路 |
| 3.2.1 列级读出电路工作原理 |
| 3.2.2 列级读出电路噪声分析 |
| 3.3 列级低功耗高速比较器电路设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 大面阵读出电路的片上非均匀性校正技术 |
| 4.1 非制冷红外焦平面响应非均匀性 |
| 4.1.1 器件自身引入的非均匀性 |
| 4.1.2 读出电路引入的非均匀性 |
| 4.1.3 外界输入引入的非均匀性 |
| 4.2 非均匀性校正技术概述 |
| 4.3 基于片上DAC调节的非均匀性校正读出电路 |
| 4.3.1 非均匀性校正读出电路原理 |
| 4.3.2 片上DAC电路设计 |
| 4.3.3 片上衬底温度检测方案 |
| 4.3.4 片上温度传感器电路设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 大面阵读出电路的低功耗数字控制技术 |
| 5.1 传统数字控制电路 |
| 5.2 基于半定制的数字控制电路低功耗设计 |
| 5.2.1 数字控制电路的整体设计 |
| 5.2.2 数字控制电路关键模块设计 |
| 5.2.3 数字控制电路低功耗优化 |
| 5.3 读出电路数模混合仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（4）p型铜铁矿氧化物薄膜制备及异质结构建（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 p型金属氧化物简介 |
| 1.2.1 金属氧化物半导体电子结构及载流子传输机理 |
| 1.2.2 p型金属氧化物性能受限的原因 |
| 1.2.3 p型金属氧化物设计策略——“价带修饰”及研究现状 |
| 1.3 铜铁矿(delafossite)结构氧化物简介 |
| 1.3.1 晶体结构 |
| 1.3.2 物理性质及起源 |
| 1.3.3 p型铜铁矿氧化物研究现状 |
| 1.4 异质结器件简介 |
| 1.4.1 异质结 |
| 1.4.2 自整流阻变存储器 |
| 1.4.3 反向二极管 |
| 1.5 化学溶液沉积法制备p型铜铁矿氧化物薄膜 |
| 1.5.1 化学溶液沉积法简介 |
| 1.5.2 研究现状 |
| 1.6 本论文的选题背景、研究思路及意义 |
| 第2章 AgCrO_2薄膜制备及其异质结自整流阻变行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 薄膜制备、异质结构建与表征 |
| 2.2.1 AgCr_(1-x)Mg_xO_2薄膜制备及异质结构建 |
| 2.2.2 微结构表征与性能测试 |
| 2.3 实验结果与讨论 |
| 2.3.1 微结构及表面形貌分析 |
| 2.3.2 性能分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 AgCrO_2/In_2O_3透明异质结构建及反向整流行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 薄膜制备、异质结构建与表征 |
| 3.2.1 In_2O_3、AgCrO_2薄膜制备及异质结构建 |
| 3.2.2 微结构表征与性能测试 |
| 3.3 实验结果讨论 |
| 3.3.1 微结构、透过率及表面形貌分析 |
| 3.3.2 性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 p型CuRhO_2薄膜制备及其电输运性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 薄膜制备与表征 |
| 4.2.1 CuRh_(1-x)Mg_xO_2系列薄膜的制备 |
| 4.2.2 微结构表征与性能测试 |
| 4.3 实验结果讨论 |
| 4.3.1 CuRhO_2薄膜微结构、表面形貌以及元素价态分析 |
| 4.3.2 CuRh_(1-x)Mg_xO_2系列薄膜微结构、表面形貌以及元素价态分析 |
| 4.3.3 CuRh_(1-x)Mg_xO_2系列薄膜光学性能分析 |
| 4.3.4 CuRh_(1-x)Mg_xO_2系列薄膜电输运性质分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章p型CuRh_(0.90)Mg_(0.10)O_2薄膜透明导电性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 薄膜制备与表征 |
| 5.2.1 CuRh_(0.90)Mg_(0.10)O_2薄膜制备 |
| 5.2.2 微结构表征与性能测试 |
| 5.3 实验结果讨论 |
| 5.3.1 徽结构及表面形貌分析 |
| 5.3.2 性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文内容总结 |
| 6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（5）半导体碳纳米管晶圆薄膜快速可控制备及其电学、光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 碳纳米管的发现与结构 |
| 1.1.1 碳纳米管的发现与结构 |
| 1.1.2 碳纳米管的结构表征 |
| 1.2 碳纳米管的性质与应用 |
| 1.2.1 碳纳米管的电学性质与应用 |
| 1.2.2 碳纳米管的光学性质与应用 |
| 1.2.3 碳纳米管的光电性质与应用 |
| 1.3 碳纳米管器件的性能与结构的关系 |
| 1.3.1 碳纳米管电学器件的结构原理与性能表征 |
| 1.3.2 碳纳米管电学器件性能与结构的关系 |
| 1.3.3 碳纳米管的光学性能与结构的关系 |
| 1.3.4 碳纳米管光电器件的结构原理及性能表征 |
| 1.4 碳纳米管结构的可控制备 |
| 1.4.1 生长中控制碳纳米管的结构 |
| 1.4.2 生长后分离碳纳米管的结构 |
| 1.5 碳纳米管薄膜的可控制备 |
| 1.5.1 碳纳米管薄膜密度与均匀性的表征 |
| 1.5.2 CVD法制备碳纳米管薄膜 |
| 1.5.3 溶液法制备碳纳米管薄膜 |
| 1.6 选题意义及研究内容 |
| 第2章 晶圆级高密度均匀碳纳米管薄膜的快速制备 |
| 2.1 碳纳米管薄膜制备的机理及过程 |
| 2.1.1 引入NaHCO_3的作用 |
| 2.1.2 薄膜的制备过程 |
| 2.2 碳纳米管薄膜密度的控制与快速制备 |
| 2.2.1 NaHCO_3浓度的影响 |
| 2.2.2 表面活性剂浓度及种类的影响 |
| 2.2.3 碳纳米管浓度的影响及薄膜的快速制备 |
| 2.2.4 薄膜厚度及碳纳米管形态的表征 |
| 2.3 晶圆级碳纳米管薄膜的均匀性表征 |
| 2.4 薄膜制备所需衬底的普适性及多层碳纳米管薄膜的堆叠 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单一手性碳纳米管薄膜场效应晶体管性能与手性的关系 |
| 3.1 碳纳米管薄膜密度对背栅TFT性能的影响 |
| 3.2 栅极结构与介电层材料对碳纳米管TFT性能的影响 |
| 3.3 单一手性碳纳米管溶液及薄膜的制备 |
| 3.4 单一手性碳纳米管TFT性能与手性的关系 |
| 3.4.1 TFT性能与直径的关系 |
| 3.4.2 TFT性能与手性角,Family以及Type的关系 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于均匀半导体碳纳米管薄膜的光响应调控研究 |
| 4.1 半导体碳纳米管薄膜光响应性能 |
| 4.2 SWCNT&C_(60)复合调控半导体碳纳米管薄膜光响应性能 |
| 4.3 半导体碳纳米管光伏探测器件的构建与性能 |
| 4.4 简易光电集成系统的构建与性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（6）a-IGZO TFT在自加热应力下的退化和漏端Offset a-IGZO TFT的模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 a-IGZO TFT技术简介 |
| 1.2.1 a-IGZO材料的特性 |
| 1.2.2 a-IGZO TFT的典型结构 |
| 1.2.3 a-IGZO TFT的典型优势 |
| 1.3 a-IGZO TFT研究现状 |
| 1.3.1 a-IGZO TFT在电应力下的可靠性研究现状 |
| 1.3.2 漏端Offset a-IGZO TFT研究现状 |
| 1.4 实验平台介绍 |
| 1.5 本文主要工作及章节安排 |
| 第2章 a-IGZO TFT在直流自加热应力下的退化研究 |
| 2.1 a-IGZO TFT器件及实验方法 |
| 2.1.1 器件结构以及制备工艺 |
| 2.1.2 实验方法 |
| 2.2 实验结果与讨论 |
| 2.2.1 直流自加热应力下的退化特征 |
| 2.2.2 直流自加热应力下的退化与栅极电压的关系 |
| 2.2.3 直流自加热应力下的退化与漏极电压的关系 |
| 2.3 直流自加热应力下的两阶段退化的机制分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 漏端Offset a-IGZO TFT的开态电流模型研究 |
| 3.1 漏端Offset a-IGZO TFT器件及实验方法 |
| 3.1.1 器件结构及制备工艺 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.2 漏端Offset a-IGZO TFT的特性分析 |
| 3.2.1 器件转移特性和输出特性分析 |
| 3.2.2 漏端Offset区域的导电机制分析 |
| 3.3 漏端Offset a-IGZO TFT的模型 |
| 3.3.1 漏端Offset区域电阻的经验公式 |
| 3.3.2 漏端Offset a-IGZO TFT的开态电流模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 总结与展望 |
| 4.1 本文工作总结 |
| 4.1.1 a-IGZO TFT在直流自加热应力下的退化总结 |
| 4.1.2 漏端Offset a-IGZO TFT的特性及其开态电流模型总结 |
| 4.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 缩略语对照表 |
| 致谢 |
（7）基于碳基复合材料的柔性温度传感器件（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 柔性温度传感器测温原理 |
| 1.2.1 热电偶温度传感器测温原理 |
| 1.2.2 热电阻温度传感器测温原理 |
| 1.3 柔性温度传感材料与器件研究进展 |
| 1.3.1 柔性热电偶温度传感材料与器件研究进展 |
| 1.3.2 柔性热电阻温度传感材料与器件研究进展 |
| 1.4 新型低维柔性温度传感材料 |
| 1.4.1 碲化物纳米材料 |
| 1.4.2 MXene纳米材料 |
| 1.4.3 石墨烯 |
| 1.4.4 碳纳米管 |
| 1.5 课题的提出及主要研究内容 |
| 第二章 基于碳基复合材料的柔性热电偶温度传感器 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料及仪器 |
| 2.2.2 Bi_2Te_3/CNTs复合薄膜的制备 |
| 2.2.3 Ti_3C_2T_x/CNTs复合薄膜的制备 |
| 2.2.4 柔性热电偶温度传感器件的组装 |
| 2.2.5 样品的表征与器件的性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料的物质结构分析 |
| 2.3.2 材料的形貌分析 |
| 2.3.3 复合薄膜的形貌分析 |
| 2.3.4 器件的性能测试与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于碳基复合材料的柔性热电阻温度传感器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料及仪器 |
| 3.2.2 石墨烯-碳管复合薄膜的制备 |
| 3.2.3 热电阻温度传感器的组装 |
| 3.2.4 样品的表征与器件的性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料的形貌分析 |
| 3.3.2 材料的物质结构分析 |
| 3.3.3 器件的性能测试与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柔性温度传感器的集成及应用研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料及仪器 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 表征与性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 导电纱线的表征与性能测试 |
| 4.3.2 器件集成及性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（8）基于平面印刷技术的穿戴式复合微能源器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摩擦-压电纳米发电机 |
| 1.2.2 摩擦-电磁纳米发电机 |
| 1.2.3 压电-热电纳米发电机 |
| 1.2.4 多种机理复合的纳米发电机 |
| 1.3 本文研究内容和章节安排 |
| 第二章 复合微能源器件理论基础与设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热电效应及应用机理 |
| 2.2.1 热电效应 |
| 2.2.2 热电性能的评价 |
| 2.2.3 热电材料的发展 |
| 2.2.4 热电器件的工作原理 |
| 2.3 光电发电机 |
| 2.3.1 太阳能的利用形式 |
| 2.3.2 太阳能光热发电技术 |
| 2.4 复合微能源器件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 穿戴式复合微能源器件的制造方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面印刷技术 |
| 3.2.1 卷对卷技术(Roll to roll) |
| 3.2.2 喷墨印刷 |
| 3.2.3 丝网印刷 |
| 3.3 热电半导体油墨 |
| 3.3.1 导电复合物的导电机理 |
| 3.3.2 油墨配方 |
| 3.3.3 油墨制备流程 |
| 3.4 复合微能源器件的制造 |
| 3.4.1 主要工艺条件的确定 |
| 3.4.2 复合微能源器件的制备流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复合微能源器件的测试与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电学输出性能测试与分析 |
| 4.3 稳定性测试与分析 |
| 4.4 功能化应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 研究工作总结 |
| 5.2 主要创新点 |
| 5.3 研究工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（9）基于苝酰亚胺的有机-无机杂化材料光电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 有机-无机杂化半导体简介 |
| 1.2 常见的无机半导体材料及其制备方法 |
| 1.2.1 氧化锌 |
| 1.2.2 二氧化钛 |
| 1.2.3 硫化银 |
| 1.3 有机-无机杂化材料研究进展概述 |
| 1.3.1 基于ZnO的有机-无机杂化电极界面 |
| 1.3.2 有机-无机杂化光催化体系 |
| 1.4 本论文的研究目的 |
| 1.4.1 苝酰亚胺简介 |
| 1.4.2 本论文的结构 |
| 第二章 氧化锌:苝酰亚胺光电导阴极界面的缺陷密度研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 ZnO:PBI-H薄膜的制备 |
| 2.2.2 ZnO:PBI-H薄膜晶体管的制备与测试 |
| 2.3 ZnO:PBI-H薄膜的表征 |
| 2.3.1 紫外可见吸收光谱 |
| 2.3.2 光致发光光谱 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱 |
| 2.3.4 电子顺磁共振测试 |
| 2.3.5 傅里叶变换红外吸收光谱测试 |
| 2.4 ZnO:PBI-H薄膜晶体管的表征 |
| 2.4.1 基本电学性质表征 |
| 2.4.2 缺陷密度分析 |
| 2.4.3 TFT转移特性曲线的数据处理方法 |
| 2.5 瞬态光电压和瞬态光电流测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 苝酰亚胺敏化二氧化钛用于可见光驱动的光解水制氢 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 cp-PBI及其一价阴离子、二价阴离子的制备 |
| 3.2.2 TiO_2纳米粒子的合成与提纯 |
| 3.2.3 Pt/TiO_2/cp-PBI复合物的制备 |
| 3.2.4 其他表征 |
| 3.3 cp-PBI的基本性质 |
| 3.3.1 一价阴离子和二价阴离子的生成 |
| 3.3.2 循环伏安曲线测试 |
| 3.3.3 光催化机理 |
| 3.4 cp-PBI的反应动力学研究 |
| 3.4.1 使用光致发光光谱观察cp-PBI与 TEOA的反应 |
| 3.4.2 cp-PBI与 mp-PBI的核磁共振图谱对比 |
| 3.4.3 瞬态荧光光谱测试 |
| 3.4.4 cp-PBI阴离子的失活 |
| 3.5 TiO_2 纳米颗粒以及Pt/TiO_2/cp-PBI复合物的性质 |
| 3.5.1 TiO2纳米颗粒的X射线衍射测试 |
| 3.5.2 动态光散射及Zeta电位测试 |
| 3.5.3 扫描电子显微镜测试 |
| 3.5.4 TiO_2、Pt/TiO_2和Pt/TiO_2/cp-PBI的漫反射吸收光谱 |
| 3.6 光催化制氢实验 |
| 3.6.1 测试结果 |
| 3.6.2 光催化机理研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 苝酰亚胺/硫化银复合物用于水污染物分解 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 PDIN的合成 |
| 4.2.2 PDIN纳米棒和Ag_2S/PDIN复合物的制备 |
| 4.2.3 Ag_2S/PDIN光催化分解甲基橙 |
| 4.3 Ag_2S/PDIN粉末的基本性质 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜图像及能谱分析 |
| 4.3.2 Ag_2S/PDIN的紫外可见吸收光谱 |
| 4.3.3 动态光散射及Zeta电位测试 |
| 4.3.4 X射线衍射测试 |
| 4.3.5 傅里叶变换红外吸收光谱与拉曼光谱 |
| 4.3.6 光致发光光谱 |
| 4.3.7 光催化分解甲基橙 |
| 4.3.8 电子顺磁共振测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 实验材料及测试仪器 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（10）镓掺杂氧化锌薄膜晶体管的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 薄膜晶体管的发展历程 |
| 1.3 薄膜晶体管 |
| 1.3.1 薄膜晶体管的原理 |
| 1.3.2 薄膜晶体管的结构 |
| 1.3.3 薄膜晶体管的参数 |
| 1.4 本文的研究意义和研究内容 |
| 第二章 GZO的制备与表征 |
| 2.1 原子层沉积 |
| 2.1.1 原子层沉积的发展与原理 |
| 2.1.2 ALD设备和操作流程 |
| 2.2 椭偏仪 |
| 2.3 原子力显微镜 |
| 2.4 X射线光电子能谱 |
| 2.5 紫外-可见分光光度计 |
| 2.6 半导体参数分析仪 |
| 第三章 GZO TFTs退火条件的研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 GZO薄膜晶体管的制备 |
| 3.2.1 衬底清洗 |
| 3.2.2 介质层氧化铝薄膜的制备 |
| 3.2.3 GZO薄膜的制备 |
| 3.2.4 GZO沟道的光刻与刻蚀 |
| 3.2.5 源漏电极的沉积 |
| 3.2.6 GZO TFT的表征 |
| 3.3 GZO有源层退火温度的优化 |
| 3.4 低温长时间退火处理的研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 GZO TFTs的稳定性研究 |
| 4.1 GZO有源层掺杂浓度的优化 |
| 4.2 Ga掺杂ZnO TFTs的偏压稳定性研究 |
| 4.3 Ga掺杂ZnO TFTs的空气稳定性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的获奖情况和发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、TFT的热电特性及其在室温IRFPA中的应用（论文参考文献）
- [1]类石墨烯碳基二维材料热输运特性的调控[D]. 杨博文. 山东大学, 2021(12)
- [2]ZnO-MxOy金属氧化物半导体电学和光学特性的高通量实验研究[D]. 刘奕. 电子科技大学, 2021(01)
- [3]大面阵非制冷红外探测器读出电路关键技术研究[D]. 闵道刚. 电子科技大学, 2021(01)
- [4]p型铜铁矿氧化物薄膜制备及异质结构建[D]. 李晨辉. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [5]半导体碳纳米管晶圆薄膜快速可控制备及其电学、光电性能研究[D]. 苏威. 中国科学院大学(中国科学院物理研究所), 2020
- [6]a-IGZO TFT在自加热应力下的退化和漏端Offset a-IGZO TFT的模型研究[D]. 赵金凤. 苏州大学, 2020(02)
- [7]基于碳基复合材料的柔性温度传感器件[D]. 吴丽丽. 东华大学, 2020(01)
- [8]基于平面印刷技术的穿戴式复合微能源器件研究[D]. 刘欣. 电子科技大学, 2020(07)
- [9]基于苝酰亚胺的有机-无机杂化材料光电性能研究[D]. 许宇程. 华南理工大学, 2020(01)
- [10]镓掺杂氧化锌薄膜晶体管的制备与性能研究[D]. 唐琪. 武汉大学, 2020(03)