显微镜新型高性能、节能环保型氮化物半导体电
所属分类：新闻资讯 点击次数：16 发布日期：2026-04-20
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用户1915072294 2018—07 10 01:27
东京理工大学研究小组证实，通过计算掺杂元素和独特的氮化技术，可以大规模生产新型含氟n型和p型半导体氮化铜，其电子结构可以通过同步辐射原子分辨显微镜。研究人员在《先进材料》杂志上发表了他们的研究成果，这种材料被称为高迁移率硅掺杂的p型和n型氮化铜半导体，通过直接氮化法合成。
上图为：（a）掺氟氮化铜中铜和氮化铜（b）P和N型氮化铜（c）氟位置的理论计算。转化成氮化铜(b)铜掺杂n型半导体和氟掺杂p型半导体(c)氮涂红、氟涂绿、铜涂蓝。理论计算表明，氟位于晶体的中心。
与面向市场的硅太阳能电池板相比，薄膜光伏电池具有相同的效率和降低材料成本，利用光伏效应，将特定p型和n型材料的薄层夹在一起在阳光的辐射下发电。
东京理工大学的一个研究小组正面临着寻找大规模生产仍然使用有毒和稀有材料的薄膜太阳能电池的新候选者的挑战。更清洁和更便宜的薄膜光伏电池。
该小组现在正致力于合成一种简单的二元化合物，氮化铜，它由环境友好的元素组成。然而，从过去开发的氮化镓蓝LED到高质量氮化物晶体的生长，它更具挑战性。同事们利用氨气和氧化气体引入新的催化反应克服了这个困难。如图(a)所示，该化合物被描述为具有过量电子的n型导体。n型化合物可转化为p型。如理论计算所预测的，氟和氮的存在通过原子分辨率显微镜(如图(b)和(c)所示)确认。
目前，所有的薄膜光伏器件都需要p型或n型化合物来形成三明治结构，因此我们需要努力寻找更佳的组合。太阳能电池结构充足，而且环保、无毒、成本低，是碲化镉和铜铟镓二硒薄膜太阳能电池的理想替代品。
随着这些p型和n型半导体的发展，采用简单的安全元件与可膨胀成型技术相结合，将进一步将薄膜技术引入到光伏电池中。
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