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多晶Si薄膜表面金催化Si纳米线生长被引量：1: 2012年; 以Au膜作为催化剂和大晶粒多晶Si薄膜为衬底,利用固-液-固生长机制,制备出直径在30～100 nm和长度为几百微米的高密度Si纳米线。实验研究了退火温度、生长时间和N2流量对Si纳米线生长的影响。结果表明,随着退火温度的升高,生长时间的延长和N2流量的增加,Si纳米线的长度和密度都显著增加。对不同生长时间下获得的Si纳米线样品进行了X射线衍射测量,结果显示随着生长时间的延长,多晶Si薄膜和表面的Au膜成分都在减少。光致发光谱则显示出弱的蓝光发射和强的红光发射特性,前者应是由非晶SiOx壳层中的氧空位发光中心引起,后者则应归因于Si纳米线芯部与非晶SiOx壳层之间界面区域附近中的Si=O双键态或非桥键氧缺陷中心。; 马蕾郭延岭娄建忠彭英才; 关键词：SI纳米线退火温度光致发光

高效率量子点中间带太阳电池的构建与实现: 2012年; 中间带太阳电池是为了充分利用太阳光谱中的红外光子能量而提出的一种高效率新概念太阳电池。介绍了中间带太阳电池的能量上转换原理、量子点中间带的物理优势、量子点中间带太阳电池的结构组态和理论转换效率。评述了它的近期研究进展,并提出了发展这种新概念太阳电池的若干技术对策,其中包括补偿量子点的积累应变、优化量子点的生长参数和选择新的量子点结构。最后指出,由于应变的补偿,有序量子点层的形成以及新量子点结构的采用使太阳电池的光伏性能得以有效改善。可以预期,具有高转换效率的量子点中间带太阳电池的构建与实现将会对未来的光伏技术与产业带来革命性的影响。; 彭英才王峰江子荣马蕾蒋冰陈乙豪

Blue Luminescent Properties of Silicon Nanowires Grown by a Solid-Liquid-Solid Method被引量：1: 2010年; Silicon nanowires （SiNWs） were grown directly from n-（111） single-crystal silicon （c-Si） substrate based on a solid- liquid-solid mechanism, and Au film was used as a metallic catalyst. The room temperature photoluminescence properties of SiNWs were observed by an Xe lamp with an exciting wavelength of 350 nm. The results show that the SiNWs exhibit a strongly blue luminescent band in the wavelength range 40-480 nm at an emission peak position of 420 nm. The luminescent mechanism of SiNWs indicates that the blue luminescence is attributed to the oxygen-related defects, which are in SiOx amorphous oxide shells around the crystalline core of SiNWs.; 彭英才范志东白振华赵新为娄建忠程旭

TiO2纳米结构在染料敏化太阳电池中的应用被引量：7: 2009年; 利用纳米结构材料作为光阳极制备的染料敏化太阳电池被称为纳米结构染料敏化太阳电池(NDSSC)。一般而言,它由纳米结构金属氧化物半导体的光阳极、染料敏化剂,电解质和对电极等几个部分组成。目前,纳米结构光阳极的研究主要集中在如何优化设计和成功制备各种纳米结构的光阳极材料,以改善NDSSC的光电转换性能。本文着重介绍了各种TiO2纳米结构,例如TiO2晶粒薄膜、TiO2准一维纳米结构、TiO2纳米复合物膜层、TiO2核-壳纳米结构、TiO2量子点敏化结构以及串联电池结构等在NDSSC中的应用,并评论了它们最近的主要研究进展。; 彭英才Seiichi Miyazaki徐骏; 关键词：光阳极光伏特性

Si纳米线的固-液-固可控生长及其形成机理分析被引量：5: 2010年; 以Au膜作为金属催化剂,直接从n-(111)Si单晶衬底上制备了直径为30—60nm和长度从几微米到几十微米的高质量Si纳米线.实验研究了Au膜层厚、退火温度、N2气流量和生长时间对Si纳米线形成的影响.结果表明,通过合理选择和优化组合上述各种工艺条件,可以实现直径、长度、形状和取向可控的纳米线生长.基于固-液-固生长机理,定性阐述了Si纳米线的形成过程.; 彭英才范志东白振华马蕾; 关键词：SI纳米线

Si纳米线器件及其研究进展: 2011年; Si纳米线是一种新型的准一维纳米半导体材料,具有独特的电子输运特性、场发射特性和光学特性等.本文对利用Si纳米线制备的各类电子器件,例如存储器、场效应晶体管、化学传感器和太阳能电池的研究进展做了简要评述.最后,对Si纳米线的应用前景进行了初步展望.; 彭英才张志刚李俊颖娄建忠; 关键词：SI纳米线

Si纳米线的Au催化固-液-固生长与结构表征被引量：1: 2009年; 以电阻率为1.1-1.5Ω·cm的N-（111）Si单晶为衬底和厚度为2-20nm的Au膜层为金属催化剂，在N2气流量为0.4-2.0L／min和温度为1000-1100℃的退火条件下，利用固-液-固（SLS）生长机制，直接从Si单晶制备出了Si纳米线。扫描电子显微镜（SEM）的测量证实，Si纳米线直径为50-150nm、长度为数微米到数十微米。讨论了退火温度、N2气流量和Au膜层厚度对Si纳米线的形成与结构的影响。实验结果表明，制备高密度、分布均匀且生长方向趋于一致的Si纳米线的最佳工艺参数为：Au膜层厚度为5-10nm，温度为1100℃，N2气流量为1.5L／min。; 范志东白振华马蕾彭英才; 关键词：SI纳米线热退火

不同衬底表面上大晶粒多晶Si薄膜的制备被引量：1: 2008年; 利用高频感应加热化学气相沉积(HFCVD)工艺,以H2稀释的SiH4作为反应气体源,分别在n-(111)Si衬底上常规热生长的SiO2层、织构的SiO2层和纳米晶粒多晶Si薄膜表面上,制备了具有均匀分布的大晶粒多晶Si膜。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)等检测手段,测量和分析了沉积膜层的表面形貌、晶粒尺寸、密度分布与择优取向等结构特征。结果表明,多晶Si膜中Si晶粒的尺寸大小和密度分布不仅与衬底温度、SiH4浓度与反应气压等工艺参数有关,而且强烈依赖于衬底的表面状态。本实验获得的最好的薄膜中,Si晶粒平均尺寸约为2.3μm,密度分布约为3.8×107/cm2。对薄膜的沉积机理分析表明,衬底表面上Si原子基团的吸附、迁移、成核与融合等热力学过程支配着大晶粒多晶Si膜的生长。; 马蕾张雷王侠彭英才; 关键词：HFCVD 织构表面大晶粒

Si纳米线的制备方法与器件应用: 2009年; 以气-液-固(VLS)、气-固-固(VSS)、固-液-固(SLS)和氧化物辅助生长(OAG)机制为主线,着重介绍与评论了几种主要的Si纳米线的制备方法,如激光烧蚀沉积(LAD)、化学气相沉积(CVD)、热蒸发和金属(Au,Fe,Ni和Al)催化生长等.简要介绍了Si纳米线及其阵列在场效应晶体管、场发射器件、太阳电池、传感器以及集成电子器件等方面的应用.最后,讨论了各种制备方法的优势与不足,指出了该研究领域今后的发展方向.; 彭英才范志东白振华; 关键词：SI纳米线

纳米结构太阳电池的研究与展望被引量：5: 2011年; 纳米结构太阳电池在未来第三代太阳电池中具有潜在应用价值。首先,介绍了各种纳米结构光伏材料的优异物理特性。然后,着重评述了不同纳米结构太阳电池近年的研究进展。这些太阳电池包括具有带隙可调谐特性的量子阱太阳电池、具有良好光吸收特性的纳米薄膜太阳电池、具有低反射率特性的纳米线太阳电池和基于多基子产生效应的量子点太阳电池。最后,提出了发展纳米结构太阳电池的若干技术对策,包括合理选择适宜纳米结构的材料、制备高质量的纳米光伏材料、优化设计太阳电池的组态结构以及揭示与阐明太阳电池中光生载流子的输运机制。; 彭英才江子荣王峰马蕾娄建忠; 关键词：光伏材料太阳电池

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河北省自然科学基金(E2008000626)

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