摘要：TOPCon太阳能电池超薄氧化硅层中的载流子的直接隧穿和针孔传输是两种当前被广泛探讨的机制,在实际电池制造过程中,超薄氧化硅层在高温诱导应力下在产生针孔的同时,也可能伴随大量缺陷的出现,这些缺陷有助于载流子通过缺陷辅助隧穿进行传输。本文通过数值求解漂移扩散输运方程,理论模拟了光照下TOPCon太阳能电池的性能在氧化层厚度为2.0 nm的情况下,综合考虑直接隧穿和缺陷辅助隧穿作为两种主要的输运机制,TOPCon太阳能电池效率将会提高。研究了电池填充因子随氧化层电子有效质量的依赖关系。接着讨论了从晶体硅体寿命和背面多晶硅浓度对TOPCon太阳能电池性能的影响。本文的研究结果不仅有助于加深人们对TOPCon太阳能电池载流子输运机制的理解,还为优化电池结构设计提供了有益的理论指导。

摘要：随着后摩尔时代的推进,以硅为基础的半导体器件正接近其性能极限.除了不断引入新的器件结构外,设计具有半导体特性的金属量子结构为微电子器件的性能提升提供了全新的解决方案;而打开金属带隙,使其具有栅极可调半导体输运,是实现其应用的关键.以此为目的,自20世纪末以来,多种金属量子结构便逐步被设计与开发,其输运特性的有效调控也被学术界广泛研究.本文回顾了零维量子点、一维纳米线/纳米管、二维材料/人工二维晶格/超导薄膜等不同维度金属量子结构的研究进展;针对这些结构体系,介绍了其各自的能隙调控思想,总结分析了可控输运特性的实现方法与内在机制,对比展示了材料结构的电学性能及应用前景.基于目前报道的研究结果,提出了未来预期的研究方向:开发金属量子结构中输运与自旋关联特性,设计同时传输电荷与自旋信息,且具有栅极可调输运带隙的全金属沟道材料、结构与器件.

摘要：针对工作温度对光伏型锑化铟探测系统作用距离的影响,通过将特定器件的载流子输运与热噪声方程结合,得到温度与器件归一化探测率的关系,并将其提升到系统级,得到工作温度变化条件下,系统作用距离模型;在模型的基础上,设定探测条件并进行仿真,得到系统作用距离随工作温度变化曲线,分析了温度对系统作用距离的影响;为验证模型准确性,设计并进行了不同温度条件下系统作用距离的实验,对比了仿真与实验结果,并分析误差原因,得出该模型符合实际情况的结论,对改善系统工作环境及优化使用方法有重要意义。

摘要：该研究面向16 nm及以下技术代集成电路工艺,发展纳米级半导体器件的模型、模拟技术,建立新原理逻辑和存储器件的模型和优化设计方法并进行实验验证,为纳米尺度工艺节点下集成电路的TCAD奠定理论基础,为基于新原理器件的集成电路设计提供方法和工具。在过去1年中,经过课题组全体人员密切合作和努力,在基于电路拓扑结构的漏电流快速计算程序,器件参数波动性的统计模型,适于电路模拟的新型阻变存储器模型以及大规模存储阵列的模拟,基于III-V半导体材料和二维半导体材料的新材料半导体器件中的输运特性研究等多方面开展了创新工作,取得了一系列的阶段性成果。超额完成了该年度的研究任务。