Исследованы фоточувствительные материалы и полупроводниковые соединения, изготовленные из композитных органических растворов и наночастиц, включающие два или более полупроводниковых материала в смешанном активном слое, к которым относятся: коллоидные квантовые точки, перовскиты, материалы на основе органических полупроводников, наночастиц и углеродных слоев. Рассмотрены структурные конфигурации приборов на их основе. Представлены возможные схемы переноса носителей заряда в перовскитных матрицах, показаны схемы распределения носителей заряда в композитных слоях на основе органических полупроводниковых соединений и наночастиц.
Быстрое развитие синтезируемых из растворов ИК-фотоприемников нового класса расширяет функциональные возможности классической фотоэлектроники за счет модификации свойств используемых органических материалов и гибкой настройки оптико-электронных характеристик. Предложены новые материалы, которые позволяют использовать передовые концепции систем ИК-детектирования, включая безпиксельную интеграцию с БИС считывания, различные механизмы усиления фотосигнала, облегченные конструкции, работу при повышенных температурах. Показаны перспективы применения изготовленных на основе органических полупроводниковых соединений фотоприемных устройств.
The paper reviews some photosensitive materials and semiconductor compounds based on composite organic solutions and nanoparticles, including two or more semiconductor materials in a mixed active layer, namely: Colloidal Quantum Dots (CQDs), Perovskites, Organic semiconductors, Nanoparticles and Grafen layers. The structural configurations of devices and possible charge carrier transfer schemes in perovskites have been presented. Charge carrier distribution schemes in composite layers based on organic semiconductor compounds and nanoparticles have been shown.
New materials allow the use of advanced concepts of IR detection systems, including pixel-free integration with the readout integration circuits, various photosignal amplification mechanisms, lightweight designs, and an operation at increased temperatures. The perspectives of advanced implementation in next-generation infrared sensing have been presented.
Идентификаторы и классификаторы
- SCI
- Физика
- УДК
- 621.383.4. Фотоэлементы с внутренним фотоэффектом. Фоторезисторы
621.383.5. Фотоприемники с запирающим слоем - Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2023-11-3-235-261
- eLIBRARY ID
- 54088013
Органические соединения и синтезированные на их основе материалы обладают чувствительностью в видимой и ближней ИК-области спектра и преимуществами, заключающимися в простоте изготовления, работе при повышенных температурах, настраиваемых оптических и электрических свойствах. Дополнительно, применение металл-галогенных перовскитов, содержащих в составе наноразмерные частицы или квантовые точки халькогенидов свинца MHPs/CQDs(PbS), подходят для решения многих задач фотоэлектроники, а в будущем такие нанокомпозиты потенциально могут стать основой высокопроизводительных, гибких и недорогих ИК-фотоприем
ников.
Несмотря на быстрое развитие, параметры устройств MHPs/CQDs(PbS) по-прежнему нуждаются в улучшении, чтобы соответствовать современным требованиям, предъявляемым к ИК ФПУ. Большинство фотоприемников на основе перовскитов, будь то тонкие пленки или монокристаллы, в настоящий момент ограничены областью ближнего (NIR) ИК диапазона спектра. Чтобы расширить спектральный диапазон в длинноволновую область спектра перовскиты (MHPs) интегрируются с ККТ различного типа с целью получения нанокомпозитов MHPs/CQDs, в которых преимущества высокой подвижности носителей заряда в MHPs сочетаются с эффективным поглощением ИК-излучения в CQDs. К настоящему моменту все еще необходимы дополнительные разработки как перовскитных материалов, так других органических со-единений для смещения фоточувствительности фотоприемников в SWIR диапазон.
Особое внимание уделяется интерфейсу HTMs/PSCs, в частности необходима качественная пассивация дефектов в области интерфейса. Имеет важное значение кристаллическая ориентация и методы осаждения с целью получения однородного, недефектного слоя HTMs, не воздействующего со слоем перовскита. Необходимо дальнейшее развитие подходов неорганической химии и химии органических материалов для улучшения координации поверхностных лигандов и пассивации дефектов. Заслуживает дальнейшего развития улучшение типовых конфигураций фоточувствительной структуры не только усовершенствованием методов обработки поверхностей раздела, но и выбором зонных диаграмм и дополнительных слоев для эффективного переноса носителей заряда.
Несмотря на указанные сложности, благодаря высокому коэффициенту поглощения в перовскитных материалах и новым методам достижения повышенной подвижности носителей заряда и длины диффузии, разрабатываемые органические соединения и ФПУ на их основе являются многообещающей альтернативой охлаждаемым фотоприемным устройствам на основе объемных полупроводниковых структур, требующих прецизионной гибридизации с кремниевыми мультиплексорами и интеграции с дорогостоящими микро-криогенными системами.
Список литературы
- Ponomarenko V. P., Popov V. S., Popov S. V. Qua-si-zero-dimensional structure based photoelectronics (a review) / Usp. Prikl. Fiz. 9 (1), 25–67 (2021).
- Chistyakov A. A. et al. Optoelectronic Properties of Semiconductor Quantum Dot Solids for Photovoltaic Applications / J. Phys. Chem. Lett. 8 (17), 4129–4139 (2017).
- Rogalski A. Next Decade in Infrared Detectors / Proc. SPIE 10433, 104330L (2017).
- Rogalski A., Kopytko M., Martyniuk P. / Opto-electronics Rev. 28 (3), 107–154 (2020).
- Qiao H., Huang Z., Ren X., Liu S., Zhang Y., Qi X., Zhang H. / Adv. Opt. Mater. 8 (1), 1–20 (2020).
- García De Arquer F. P., Armin A., Meredith P., Sar-gent E. H. / Nat. Rev. Mater. 2 (3), 16100 (2017).
- Saran R., Curry R. J. / Nat. Photonics 10 (2), 81–92 (2016).
- Wang C., Zhang X., Hu W. / Chem. Soc. Rev. 49, 653–670 (2020).
- Wu Z., Zhai Y., Kim H., Azoulay J. D., Ng T. N. / Acc. Chem. Res. 51 (12), 3144–3153 (2018).
- Weiss D. S., Abkowitz M. / Chem. Rev. 110 (1), 479–526 (2010).
- Baeg K. J., Binda M., Natali D., Caironi M., Noh Y. Y. / Adv. Mater. 25 (31), 4267–4295 (2013).
- Wang H., Kim D. H. / Chem. Soc. Rev. 46 (17), 5204–5236 (2017).
- Xu Y., Lin Q. / Appl. Phys. Rev. 7 (1), 011315 (2020).
- Murray C. B., Kagan C. R., Bawendi M. G. Synthesis and Characterization of Monodisperse Nanocrystals and Close-Packed Nanocrystal Assemblies / Annu. Rev. Mater. Res. 30, 545–610 (2000).
- Yan Y., Yin W.-J., Shi T., Meng W., Feng C. Organic-Inorganic Halide Perovskite Photovoltaics, 2016.
- Chen Q., De Marco N., Yang Y., Song T-Bin, Chen C. C., Zhao H., Hong Z., Zhou H., Yang Y. Under the Spotlight: The Organic-Inorganic Hybrid Halide Perovskite for Optoelectronic Applications / Nano Today 10, 355–396 (2015).
- Yang W. S., Noh J. H., Jeon N. J., Kim Y. C., Ryu S., Seo J., Seok S. I. High-Performance Photovoltaic Perovskite Layers Fabricated through Intramolecular Exchange / Science 348, 1234–1237 (2015).
- Li N., Mahalingam P., Vella J., Leem D., Azoulay J., Ng T. Solution-processable infrared photodetectors: Materials, device physics, and applications / Materials Science & Engineering – R 146, 100643 (2021).
- Yu H., Kim D., Lee J., Baek S., Lee J., Singh R., So F. / Nat. Photonics 10 (2), 129–134 (2016).
- Li N., Eedugurala N., Leem D. S., Azoulay J. D., Ng T. N. / Adv. Funct. Mater. 31 (16), 2100565 (2021).
- Guo F., Yang B., Yuan Y., Xiao Z., Dong Q., Bi Y., Huang J. / Nat. Nanotechnol. 7 (12), 798–802 (2012).
- Li L., Zhang F., Wang J., An Q., Sun Q., Wang W., Zhang J., Teng F. / Sci. Rep. 5, 9181 (2015).
- Tang X., Ackerman M. M., Shen G., Guyot-Sionnest P. / Small 15 (12), 1804920 (2019).
- Neamen D. A. Semiconductor Physics & Devices: Basic Principles, 4th ed. – New York, McGraw-Hill, 2012.
- Kagan C. R., Murray C. B. Charge transport in strongly coupled quantum dot solids / Nat. Nanotechnol. Nature Publishing Group 10, 1013–1026 (2015).
- Wang Y., Zhang Y., Zhang P., Zhang W. / Phys. Chem. 17, 11516 (2015).
- Xing G., Mathews N., Lim S. S., Lam Y. M., Mhaisalkar S., Sum T. C. / Science 342 (6156), 344–347 (2013).
- Barrit D., Cheng P., Tang M. C., Wang K., Dang H., Smilgies D. M., Liu S., Anthopoulos T. D., Zhao K., Amassian A. / Adv. Funct. Mater. 29 (47), 1807544 (2019).
- Wang P., Wu Y., Cai B., Ma Q., Zheng X., Zhang W. H. / Adv. Funct. Mater. 29 (47), 1807661 (2019).
- Wei H., Fang Y., Mulligan P., Chuirazzi W., Fang H. H., Wang C., Ecker B. R., Gao Y., Loi M. A., Cao L., Huang J. / Nat. Photonics 10 (5), 333–339 (2016).
- Wei H., Huang J. / Nat. Commun. 10 (1), 1066 (2019).
- Boix P. P., Agarwala S., Koh T. M., Mathews N., Mhaisalkar S. G. Perovskite Solar Cells: Beyond Methylammonium Lead Iodide / J. Phys. Chem. Lett. 6, 898–907 (2015).
- Woon Seok Yang, Byung-Wook Park, Eui Hyuk Jung, Nam Joong Jeon, Young Chan Kim, Dong Uk Lee, Seong Sik Shin, Jangwon Seo, Eun Kyu Kim, Jun Hong Noh, S. I. S. Iodide Management in Formamidinium-Lead-Halide–based Perovskite Layers for Efficient Solar Cells / Science (80), 356, 1376–1379 (2017).
- Cohen B. El., Wierzbowska M., Etgar L. High Efficiency Quasi 2D Lead Bromide Perovskite Solar Cells Using Various Barrier Molecules / Sustain. Energy Fuels 1, 1935–1943 (2017).
- Hu Y., Hutter E. M., Rieder P., Grill I., Hanisch J., Aygüler M. F., Hufnagel A. G., Handloser M., Bein T., Hartschuh A. et al. Understanding the Role of Cesium and Rubidium Additives in Perovskite Solar Cells: Trap States, Charge Transport, and Recombination / Adv. Energy Mater. 8, 1–11 (2018).
- Nazeeruddin M. K. Organohalide Lead Perovskites for Photovoltaic Applications. 2016.
- Kim H., Im S. H., Park N. Organolead Halide Perovskite : New Horizons in Solar Cell Research / J. Phys. Chem. C 118, 5615–5625 (2014).
- McMeekin D. P., Sadoughi G., Rehman W., Eperon G. E., Saliba M., Horantner M. T., Haghighirad A., Sakai N., Korte L., Rech B. et al. A Mixed-Cation Lead Mixed-Halide Perovskite Absorber for Tandem Solar Cells / Science (80), 351, 151–155 (2016).
- Hoke E. T., Slotcavage D. J., Dohner E. R., Bowring A. R., Karunadasa H. I., McGehee M. D. Reversible Photo-Induced Trap Formation in Mixed-Halide Hybrid Perovskites for Photovoltaics / Chem. Sci. 6, 613–617 (2015).
- Eperon G. E., Stranks S. D., Menelaou C., Johnston M. B., Herz L. M., Snaith H. J. Formamidinium Lead Trihalide: A Broadly Tunable Perovskite for Efficient Planar Heterojunction Solar Cells. Energy Environ / Sci. 7, 982–988 (2014).
- Noh J. H., Im S. H., Heo J. H., Mandal T. N., Seok S. Il. Chemical Management for Colorful, Efficient, and Stable Inorganic-Organic Hybrid Nanostructured Solar Cells / Nano Lett. 13, 1764–1769 (2013).
- Ning Z., Gong X., Comin R., Walters G., Fan F., Voznyy O., Yassitepe E., Buin A., Hoogland S., Sargent E. H. / Nature 523, 324 (2015).
- Liu M., Chen Y., Tan C. S., Quintero-Bermudez R., Proppe A. H., Munir R., Tan H., Voznyy O., Scheffel B., Walters G., Kam A. P. T., Sun B., Choi M. J., Hoogland S., Amassian A., Kelley S. O., Garcia de Arquer F. P., Sargent E. H. / Nature 570, 96 (2019).
- Sytnykt M., Yakunin S., Schofberger W., Lechner R. T., Burian M., Ludescher L., Killilea N. A., YousefiAmin A., Kriegner D., Stangl J., Groiss H., Heiss W. / ACS Nano 11, 1246 (2017).
- Yang Z. Y., Voznyy O., Walters G., Fan J. Z., Liu M., Kinge S., Hoogland S., Sargent E. H. / ACS Photonics 4, 830 (2017).
- De Arquer F. P. G., Gong X., Sabatini R. P., Liu M., Kim G., Sutherland B. R., Voznyy O., Xu J., Pang Y., Hoogland S. / Nat. Commun. 8, 14757 (2017).
- Grånäs O., Vinichenko D., Kaxiras E. Establishing the Limits of Efficiency of Perovskite Solar Cells from First Principles Modeling / Sci. Rep. 6, 1–6 (2016).
- Im J. H., Kim H. S., Park N. G. Morphology-Photovoltaic Property Correlation in Perovskite Solar Cells: One-Step versus Two-Step Deposition of CH3NH3PbI3 / APL Mater. 2 (2014).
- Liu M., Johnston M. B., Snaith H. J. Efficient Pla-nar Heterojunction Perovskite Solar Cells by Vapour Depo-sition / Nature 501, 395–398 (2013).
- Ahn N., Son D. Y., Jang I. H., Kang S. M., Choi M., Park N. G. Highly Reproducible Perovskite Solar Cells with Average Efficiency of 18.3% and Best Efficiency of 19.7% Fabricated via Lewis Base Adduct of Lead(II) Iodide / J. Am. Chem. Soc. 137, 8696–8699 (2015).
- National Renewable Energy Laboratory (NREL), Efficiency records chart, see https://www.nrel.gov/pv/cell-efficiency.html; accessed June 2020.
- De Wolf S., Holovsky J., Moon S. J., Loper P., Niesen B., Ledinsky M., Haug F. J., Yum J. H., Ballif C. / J. Phys. Chem. Lett. 5 (6), 1035–1039 (2014).
- Ogomi Y., Morita A., Tsukamoto S., Saitho T., Fujikawa N., Shen Q., Toyoda T., Yoshino K., Pandey S. S., Hayase S. / J. Phys. Chem. Lett. 5, 1004–1011 (2014).
- Mahmood K., Sarwar S., Mehran M. T. Current Status of Electron Transport Layers in Perovskite Solar Cells: Materials and Properties / RSC Adv. 7, 17044–17062 (2017).
- Sun L. Inorganic Hole-Transporting Materials for Perovskite Solar Cell / Small Methods 1700280 (2018).
- Chen J., Park N.-G. Inorganic Hole Transporting Materials for Stable and High Efficiency Perovskite Solar Cells / J. Phys. Chem. C 2018, acs.jpcc.8b01177.
- Christians J. A., Fung R. C. M., Kamat P. V. An Inorganic Hole Conductor for Organo-Lead Halide Perovskite Solar Cells. Improved Hole Conductivity with Copper Iodide / J. Am. Chem. Soc. 136 (2), 758–64 (2014).
- Zuo C., Ding L. Solution-Processed Cu2O and CuO as Hole Transport Materials for Efficient Perovskite Solar Cells / Small 11, 5528–5532 (2015).
- Wu Q., Xue C., Li Y., Zhou P., Liu W., Zhu J., Dai S., Zhu C., Yang S. Kesterite Cu2ZnSnS4as a Low-Cost Inorganic Hole-Transporting Material for High-Efficiency Perovskite Solar Cells / ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 28466–28473 (2015).
- Jeng J. Y., Chen K. C., Chiang T. Y., Lin P. Y., Tsai T. Da, Chang Y. C., Guo T. F., Chen P., Wen T. C., Hsu Y. J. Nickel Oxide Electrode Interlayer in CH3NH3PbI3perovskite/PCBM Planar-Heterojunction Hybrid Solar Cells / Adv. Mater. 26, 4107–4113 (2014).
- Wang F., Endo M., Mouri S., Miyauchi Y., Ohno Y., Wakamiya A., Murata Y., Matsuda K. Highly Stable Perovskite Solar Cells with an All-Carbon Hole Transport Layer / Nanoscale 8, 11882–11888 (2016).
- Aitola K., Sveinbjörnsson K., Correa-Baena J.-P., Kaskela A., Abate A., Tian Y., Johansson E. M. J., Grätzel M., Kauppinen E. I., Hagfeldt A., et al. Carbon Nanotube-Based Hybrid Hole-Transporting Material and Selective Contact for High Efficiency Perovskite Solar Cells. Energy Environ / Sci. 9, 461–466 (2016).
- Zhou Z., Li X., Cai M., Xie F., Wu Y., Lan Z., Yang X., Qiang Y., Islam A., Han L. Stable Inverted Planar Perovskite Solar Cells with Low-Temperature-Processed Hole-Transport Bilayer / Adv. Energy Mater. 7 (2017).
- Etgar L., Gao P., Qin P., Graetzel M., Nazeeruddin M. K. A Hybrid Lead Iodide Perovskite and Lead Sulfide QD Heterojunction Solar Cell to Obtain a Panchromatic Response / J. Mater. Chem. A 2, 11586–11590 (2014).
- Arora N., Dar M. I., Hinderhofer A., Pellet N., Schreiber F., Zakeeruddin S. M., Grätzel M. Perovskite So-lar Cells with CuSCN Hole Extraction Layers Yield Stabilized Efficiencies Greater than 20% / Science (80), 358, 768–771 (2017).
- XU B. Advanced Organic Hole Transport Materials for Solution-Processed Photovoltaic Devices Bo Xu; 2015.
- Hawash Z., Ono L. K., Raga S. R., Lee M. V., Qi Y. Air-Exposure Induced Dopant Redistribution and Energy Level Shifts in Spin-Coated Spiro-MeOTAD Films / Chem. Mater. 27, 562–569 (2015).
- Lee S. J., Shin S. S., Kim Y. C., Kim D., Ahn T. K., Noh J. H., Seo J., Seok S. I. / J. Am. Chem. Soc. 138 (12), 3974–3977 (2016).
- Hao F., Stoumpos C. C., Chang R. P. H., Kanatzidis M. G. / J. Am. Chem. Soc. 136 (22), 8094–8099 (2014).
- Hao F., Stoumpos C. C., Cao D. H., Chang R. P. H., Kanatzidis M. G. / Nat. Photonics 8 (6), 489–494 (2014).
- Dou L., Yang Y. M., You J., Hong Z., Chang W. H., Li G., Yang Y. / Nat. Commun. 5, 5404 (2014).
- Gao L., Zeng K., Guo J., Ge C., Du J., Zhao Y., Chen C., Deng H., He Y., Song H., Niu G., Tang J. / Nano Lett. 16, 7446 (2016).
- Xu X., Chueh C.-C., Jing P., Yang Z., Shi X., Zhao T., Lin L. Y., Jen A. K. Y. / Adv. Funct. Mater. 27, 1701053 (2017).
- Cao F., Chen J., Yu D., Wang S., Xu X., Liu J., Han Z., Huang B., Gu Y., Choy K. L., Zeng H. / Adv. Mater. 32, 1905362 (2020).
- Lin Q., Armin A., Burn P. L., Meredith P. / Laser Photonics Rev. 10, 1047 (2016).
- Zheng Z., Zhuge F., Wang Y., Zhang J., Gan L., Zhou X., Li H., Zhai T. / Adv. Funct. Mater. 27 (43), (2017).
- Tong S., Sun J., Wang C., Huang Y., Zhang C., Shen J., Xie H., Niu D., Xiao S., Yuan Y., He J., Yang J., Gao Y. / Adv. Electron. Mater. 3 (7), (2017).
- Wang B., Zou Y., Lu H., Kong W., Singh S. C., Zhao C., Yao C., Xing J., Zheng X., Yu Z., Tong C., Xin W., Yu W., Zhao B., Guo C. / Small 16 (24), 2001417 (2020).
- Liu C. K., Tai Q., Wang N., Tang G., Loi H. L., Yan F. / Adv. Sci. 6 (17), 1900751 (2019).
- Ding J., Fang H., Lian Z., Li J., Lv Q., Wang L., Sun J. L., Yan Q. / CrystEngComm 18 (23), 4405–4411 (2016).
- Bao C., Xu W., Yang J., Bai S., Teng P., Yang Y., Wang J., Zhao N., Zhang W., Huang W., Gao F. / Nat. Electron. 3 (3), 156–164 (2020).
- Cao F., Meng L., Wang M., Tian W., Li L. / Adv. Mater. 31 (12), (2019).
- Li N., Lan W., Lau Y.S., Cai L., Syed A.A., Zhu F. / J. Mater. Chem. C 7 (31), 9573–9580 (2019).
- Xu X., Chueh C. C., Jing P., Yang Z., Shi X., Zhao T., Lin L. Y., Jen A. K. Y. / Adv. Funct. Mater. 27 (28), (2017).
- Zhu H. L., Liang Z., Huo Z., Ng W. K., Mao J., Wong K. S., Yin W. J., Choy W. C. H. / Adv. Funct. Mater. 28 (16), 1706068 (2018).
- Li Y., Zhang Y., Li T., Li M., Chen Z., Li Q., Zhao H., Sheng Q., Shi W., Yao J. / Nano Lett. 20, 5646–5654 (2020).
- Bronstein H., Nielsen C. B., Schroeder B. C., McCulloch I. / Nat. Rev. Chem. 4 (2), 66–77 (2020).
- Henson Z. B., Müllen K., Bazan G. C. / Nat. Chem. 4 (9), 699–704 (2012).
- Qiu Z., Hammer B. A. G., Müllen K. / Prog. Polym. Sci. 100, 101179 (2020).
- Müllen K., Pisula W. / J. Am. Chem. Soc. 137 (30), 9503–9505 (2015).
- Brus V. V., Lee J., Luginbuhl B. R., Ko S.-J., Bazan G. C., Nguyen T.-Q. / Adv. Mater. 31 (30), 1900904 (2019).
- Scharber M. C., Sariciftci N. S. / Adv. Mater. Technol. 6 (4), 2000857 (2021).
- Li G., Chang W.-H., Yang Y. / Nat. Rev. Mater. 2 (8), 17043 (2017).
- Siegmund B., Mischok A., Benduhn J., Zeika O., Ullbrich S., Nehm F., Bohm M., Spoltore D., Frob H., Korner C., Leo K., Vandewal K., Bohm M., Spoltore D., Frob H., Korner C., Leo K., Vandewal K. / Nat. Commun. 8, 15421 (2017).
- Gong X., Tong M., Xia Y., Cai W., Moon J. S., Cao Y., Yu G., Shieh C.-L., Nilsson B., Heeger A. J. / Science 325, 1665 (2009).
- McDonald S. A., Cyr P. W., Levina L., Sargent E. H. / Appl. Phys. Lett. 85, 2089 (2004).
- Saran R., Nordin M. N., Curry R. J. / Adv. Funct. Mater. 23, 4149 (2013).
- Szendrei K., Cordella F., Kovalenko M. V., Boberl M., Hesser G., Yarema M., Jarzab D., Mikhnenko O. V., Gocalinska A., Saba M., Quochi F., Mura A., Bongiovanni G., Blom P. W. M., Heiss W. G., Loi M. A. / Adv. Mater. 21, 683 (2009).
- Dong R., Bi C., Dong Q. F., Guo F. W., Yuan Y. B., Fang Y. J., Xiao Z. G., Huang J. S. / Adv. Opt. Mater. 2, 549 (2014).
- Sulaman M., Yang S., Bukhtiar A., Fu C., Song T., Wang H., Wang Y., Bo H., Tang Y., Zou B. / RSC Adv. 6, 44514 (2016).
- Gao L., Dong D. D., He J. G., Qiao K. K., Cao F. R., Li M., Liu H., Cheng Y. B., Tang J., Song H. S. / Appl. Phys. Lett. 105 (15), 153702 (2014).
- Kim B. S., Neo D. C., Hou B., Park J. B., Cho Y., Zhang N., Hong J., Pak S., Lee S., Sohn J. I., Assender H. E., Watt A. A., Cha S., Kim J. M. / ACS Appl. Mater. Interfaces 8, 13902 (2016).
- Clarke T. M., Durrant J. R. / Chem. Rev. 110 (11), 6736–6767 (2010).
- Lv L., Dang W., Wu X., Chen H., Wang T., Qin L., Wei Z., Zhang K., Shen G., Huang H. / Macromolecules 53 (23), 10636–10643 (2020).
- Chen S., Teng C., Zhang M., Li Y., Xie D., Shi G. / Adv. Mater. 4 (6), 5969–5974 (2016).
- Zhang M., Yeow J. T. W. / Carbon 156, 339–345 (2020).
- Huang J., Lee J., Vollbrecht J., Brus V. V., Dixon A. L., Cao D. X., Zhu Z., Du Z., Wang H., Cho K., Bazan G. C., Nguyen T. Q. / Adv. Mater. 32 (1), 1906027 (2020).
- Lee J., Ko S. J., Lee H., Huang J., Zhu Z., Seifrid M., Vollbrecht J., Brus V. V., Karki A., Wang H., Cho K., Nguyen T. Q., Bazan G. C. / ACS Energy Lett. /4 (6), 1401–1409 (2019).
- Li W., Xu Y., Meng X., Xiao Z., Li R., Jiang L., Cui L., Zheng M., Liu C., Ding L., Lin Q. / Adv. Funct. Mater. 29 (20), 1808948 (2019).
- Verstraeten F., Gielen S., Verstappen P., Raymakers J., Penxten H., Lutsen L., Vandewal K., Maes W. / J. Mater. Chem. C 8 (29), 10098–10103 (2020).
- Wu Z., Yao W., London A. E., Azoulay J. D., Ng T. N. / Adv. Funct. Mater. 28 (18), 1800391 (2018).
- Wu Z., Zhai Y., Yao W., Eedugurala N., Zhang S., Huang L., Gu X., Azoulay J. D., Ng T. N. / Adv. Funct. Mater. 28 (50), 1805738 (2018).
- Wen T. J., Wang D., Tao L., Xiao Y., Tao Y. D., Li Y., Lu X., Fang Y., Li C. Z., Chen H., Yang D. / ACS Appl. Mater. Interfaces 12 (35), 39515–39523 (2020).
- Huang Z., Zhong Z., Peng F., Ying L., Yu G., Huang F., Cao Y. / ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 1027 (2021).
- Gielen S., Kaiser C., Verstraeten F., Kublitski J., Benduhn J., Spoltore D., Verstappen P., Maes W., Meredith P., Armin A., Vandewal K. / Adv. Mater. 32 (47), 2003818 (2020).
- Yokota T., Nakamura T., Kato H., Mochizuki M., Tada M., Uchida M., Lee S., Koizumi M., Yukita W., Takimoto A., Someya T. / Nat. Electron. 3 (2), 113–121 (2020).
- Tordera D., Peeters B., Delvitto E., Shanmugam S., Maas J., de Riet J., Verbeek R., van de Laar R., Bel T., Haas G., Ugalde L., van Breemen A., Katsouras I., Kronemeijer A. J., Akkerman H., Meulenkamp E., Gelinck G. / J. Soc. Inf. Disp. 28 (5), 381–391 (2020).
- Shen L., Lin Y., Bao C., Bai Y., Deng Y., Wang M., Li T., Lu Y., Gruverman A., Li W., Huang J. / Mater. Horiz. 4 (2), 242–248 (2017).
- Lin Q., Wang Z., Young M., Patel J. B., Milot R. L., Martinez Maestro L., Lunt R. R., Snaith H. J., Johnston M. B., Herz L. M. / Adv. Funct. Mater. 27 (38), (2017) 1–7.
- Li C., Wang H., Wang F., Li T., Xu M., Wang H., Wang Z., Zhan X., Hu W., Shen L. / Light Sci. Appl. 9 (1) (2020) 1–8.
- He J., Luo M., Hu L., Zhou Y., Jiang S., Song H., Ye R., Chen J., Gao L., Tang J. / J. Alloys Compd. 596, 73 (2014).
- He J., Qiao K., Gao L., Song H., Hu L., Jiang S., Zhong J., Tang J. / ACS Photonics 1, 936 (2014).
- De Arquer F. P. G., Lasanta T., Bernechea M., Konstantatos G. / Small 11, 2636 (2015).
- Hu L., Huang S., Patterson R., Halpert J. E. / J. Mater. Chem. C 7, 4497 (2019).
- Zabet-Khosousi A., Dhirani A.-A. / Chem. Rev. 108, 4072 (2008).
- Zhang Z., Sung J., Toolan D. T. W., Han S., Pandya R., Weir M. P., Xiao J., Dowland S., Liu M., Ryan A. J., Jones R. A. L., Huang S., Rao A. / Nat. Mater. 21, 533 (2022).
- Talapin D. V., Lee J.-S., Kovalenko M. V., Shevchenko E. V. / Chem. Rev. 110, 389 (2010).
- Chandler R. E., Houtepen A. J., Nelson J., Vanmaekelbergh D. / Phys. Rev. B 75, 085325 (2007).
- Ren Z., Sun J., Li H., Mao P., Wei Y., Zhong X., Hu J., Yang S., Wang J. / Adv. Mater. 29 (33), (2017) 1–7.
- Osedach T. P., Zhao N., Geyer S. M., Chang L. Y., Wanger D. D., Arango A. C., Bawendi M. C., Bulovie V. / Adv. Mater. 22 (46), 5250–5254 (2010).
- Li C., Wang H., Wang F., Li T., Xu M., Wang H., Wang Z., Zhan X., Hu W., Shen L. / Light Sci. Appl. 9 (1), (2020) 1–8.
- Dou L., Liu Y., Hong Z., Li G., Yang Y. / Chem. Rev. 115 (23), 12633–12665 (2015).
- Baran D., Ashraf R. S., Hanifi D. A., Abdelsamie M., Gasparini N., Rohr J. A., Holliday S., Wadsworth A., Lockett S., Neophytou M., Emmott C. J. M., Nelson J., Brabec C. J., Amassian A., Salleo A., Kirchartz T., Durrant J. R., Mcculloch I. / Nat. Mater. 16 (3), 363–370 (2017).
- Rauch T., Boberl M., Tedde S. F., Furst J., Kovalenko M. V., Hesser G. G., Lemmer U., Heiss W., Hayden O. / Nat. Photonics 3 (6), 332–336 (2009).
- Hou J., Inganas O., Friend R. H., Gao F. / Nat. Mater. 17 (2), 119–128 (2018).
- Qian D., Zheng Z., Yao H., Tress W., Hopper T. R., Chen S., Li S., Liu J., Chen S., Zhang J., Liu X., Gao B., Ouyang L., Jin Y., Pozina G., Buyanova I. A., Chen W. M., Inganas O., Coropceanu V., Bredas J., Yan H., Hou J., Zhang F., Bakulin A. A., Gao F. / Nat. Mater. 17 (8), 703–709 (2018).
- Wu Z., Li N., Eedugurala N., Azoulay J. D., Leem D.-S., Ng T. N. / Flex. Electron. 4 (1), (2020) 6.
- Lo K., Reynolds J. R., Castellano F. N., So F. / Adv. Energy Mater. 7, 1601947 (2017).
- Bobbert P., De Wijs G. A., De Groot R. A. / Phys. Rev. B – Condensed Matter and Mater. Phys. 79 (8), 085203 (2009).
- Noriega R., Rivnay J., Vandewal K., Koch F. P. V., Stingelin N., Smith P., Toney M. F., Salleo A. / Nat. Mater. 12 (11), 1038–1044 (2013).
- Lv L., Dang W., Wu X., Chen H., Wang T., Qin L., Wei Z., Zhang K., Shen G., Huang H. / Macromolecules 53 (23), 10636–10643 (2020).
- Wang M., Ford M. J., Zhou C., Seifrid M., Nguyen T. Q., Bazan G. C. / J. Am. Chem. Soc. 139 (48), 17624–17631 (2017).
- Keuleyan S., Lhuillier E., Brajuskovic V., Guyot-Sionnest P. / Nat. Photonics 5 (8), 489–493 (2011).
- Tang X., Lai K. W. C. / ACS Photonics 3 (12), 2396–2404 (2016).
- Kufer D., Nikitskiy I., Lasanta T., Navickaite G., Koppens F., Konstantatos G. / Adv. Mater. 27 (1), 176–180 (2015).
- Zhou X., Yang D., Ma D. / Adv. Opt. Mater. 3 (11), 1570–1576 (2015).
- Arias A. C., Corcoran N., Banach M., Friend R. H., MacKenzie J. D., Huck W. T. S. / Appl. Phys. Lett. 80 (10), 1695–1697 (2002).
- Zhong Z., Bu L., Zhu P., Xiao T., Fan B., Ying L., Lu G., Yu G., Huang F., Cao Y. / ACS Appl. Mater. Interfaces 11 (8), 8350–8356 (2019).
- Street R. A., Krakaris A., Cowan S. R. / Adv. Funct. Mater. 22 (21), 4608–4619 (2012).
- Wang H., Liu H., Zhao Q., Ni Z., Zou Y., Yang J., Wang L., Sun Y., Guo Y., Hu W., Liu Y. / Adv. Mater. 29 (32), 1701772 (2017).
- Maiti R., Patil C., Saadi M. A. S. R., Xie T., Azadani J. G., Uluutku B., Amin R., Briggs A. F., Miscuglio M., Van Thourhout D., Solares S. D., Low T., Agarwal R., Bank S. R., Sorger V. J. / Nat. Photonics 14 (9), 578–584 (2020).
Выпуск
С О Д Е Р Ж А Н И Е
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Гришина И. А., Иванов В. А.
Развитие исследований в области физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза в России в 2022 году
(Обзор материалов L Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, 20–24 марта 2023 г.) 189
Задириев И. И., Кралькина Е. А., Вавилин К. В., Никонов А. М., Швыдкий Г. В.
Импульсный ВЧ индуктивный разряд как эффективный рабочий процесс сеточного ВЧ источника ионов 213
Ташаев Ю. Н.
Модуляционный и импульсный режимы работы торцевых и магнитоплазмодинамических ускорителей 221
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Болтарь К. О., Яковлева Н. И.
Композитные полупроводниковые соединения на основе органических растворов и наночастиц, предназначенные для инфракрасного детектирования 235
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Овсянников В. А., Овсянников Я. В.
Развитие методологии стендовой оценки дальности действия несканирующих тепловизионных приборов 262
Семенченко Н. А.
Влияние распределения освещенности в пятне рассеяния оптического зонда на измерение коэффициента фотоэлектрической связи ФПУ второго поколения 273
C O N T E N T S
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Grishina I. A. and Ivanov V. A.
Development of research in the field of plasma physics and controlled fusion in Russia in 2022
(Review of reports of the L International Zvenigorod conference, 2023) 189
Zadiriev I. I., Kralkina E. A., Vavilin K. V., Nikonov A. M. and Shvidkiy G. V.
Pulsed inductive RF discharge as an effective working process of an RF ion source 213
Tashayev Y. N.
Modulation and pulse modes of operation of end and magnetoplasmodynamic accelerators 221
PHOTOELECTRONICS
Boltar K. O. and Iakovleva N. I.
Organic solutions and nanoparticles composite semiconductor compounds intended for infrared detection 235
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
Ovsyannikov V. A. and Ovsyannikov Y. V.
Development of a methodology for bench evaluation of the range of staring thermal imaging devices 262
Semenchenko N. A.
Research of the influence by illumination distribution in the optical scattering spot on the measurement of the photoelectric coupling coefficient of a photodetector devices of second-generation 273
Другие статьи выпуска
Исследовано влияние распределения освещенности в пятне рассеяния на измерение коэффициента фотоэлектрической связи (ФЭС) фотоприемных устройств (ФПУ) второго поколения. Проведены теоретические исследования путем математического моделирования для форм освещенности различных по структуре, а также для различных соотношений шага ФПУ к эффективному размеру фоточувствительной площадки. Получена формула для расчета коэффициента фотоэлектрической связи при известном распределении чувствительности по фоточувствительному элементу (ФЧЭ). Сформулированы основные условия, оказывающие влияние на достоверность полученных результатов смоделированного процесса измерения.
Предложена инженерная методика экспериментальной оценки в стендовых условиях основного тактико-технического параметра – дальности действия – современных несканирующих тепловизионных приборов (ТВП) при обнаружении и распознавании объектов местности. Методика основана на разрешении группой операторов-экспертов эквивалентных тепловых мир с фиксированным тепловым контрастом по их изображению, не требующая измерения температурно-частотной характеристики ТВП. Описана процедура оценки достоверности результатов стендовых испытаний ТВП на дальность действия, обеспечивающая получение нижней границы доверительного интервала для этой дальности при заданной доверительной вероятности. Дан пример практического использования представленных результатов.
Рассмотрена схема управления током разряда магнитоплазмодинамического ускорителя, основанная на схеме Моргана. Теоретически показано, что режим работы ускорителя в зависимости от параметров схемы может быть стационарным, модуляционным и импульсным. Найдено необходимое условие работы ускорителя в периодическом режиме. Проведены расчеты формы импульса разрядного тока. Найдено условие перехода от модуляционного режима к импульсному. Численно исследованы зависимости глубины модуляции (для модуляционного режима) и скважности (для импульсного режима) от периода работы схемы при различных значениях её параметров. Найдены минимально возможные значения периода работы схемы, а также и максимально возможные значения длительности стадии стационарного значения тока.
Экспериментально рассмотрен импульсный ВЧ-разряд как рабочий процесс сеточного ВЧ ионного источника. Показано, что при работе на таком разряде может быть получен прирост ионного тока по сравнению с непрерывным режимом работы. Этот прирост тем больше, чем больше разница между характерным временем падения ионного тока после выключения ВЧ-мощности и временем нарастания ионного тока при включении ВЧ-мощности. Оценены параметры пульсаций, при которых достигается максимизация ионного тока. Показано, что внешнее постоянное продольное магнитное поле в диапазоне 0–7,2 мТ немонотонно влияет на максимальное и равновесное значение ионного тока в импульсе, при этом темпы падения ионного тока после выключения ВЧ-мощности не изменяются.
Дан обзор новых наиболее интересных результатов, представленных на юбилейной L Международной Звенигородской конференции по физике плазмы и управляемому термоядерному синтезу, состоявшейся с 20 по 24 марта 2023 года в г. Звенигород Московской области. Проведен анализ достижений в основных направлениях раз-вития исследований в области физики плазмы в России и их сравнение с работами за рубежом.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400