先进微电子与光电子材料与器件

2022(5):669-684. DOI: 10.20038/j.cnki.mra.2022.000502

[摘要](4712) [HTML](69) [PDF 9.03 M](459)

摘要:
水凝胶是一种由亲水聚合物链组成的三维网络结构凝胶，在水中迅速溶胀后可以保持大量水分而不溶解，表现出与软组织类似的特质。近年来，随着可穿戴电子产品的流行，具备柔性可拉伸特性的电子器件正越来越受到人们广泛的关注。导电水凝胶作为导电性能良好的复合水凝胶材料，能很好地满足上述应用要求。介绍了当前导电水凝胶前沿的研究进展，总结了常见的导电水凝胶制备方法，重点阐述了导电水凝胶在柔性可拉伸传感器领域的应用研究，分析了导电水凝胶基传感器存在的不足。随着物联网（IOT）、智能终端、5G技术的迅速发展，功能性可穿戴电子器件的市场需求日渐攀升，导电水凝胶在柔性可拉伸传感领域应用前景广阔。

2 蓝光钙钛矿发光二极管的性质及性能优化方法

吴润锋，陆冠桦，郑华，林生晃，陈荣盛，刘佰全

2022(5):685-702. DOI: 10.20038/j.cnki.mra.2022.000503

[摘要](4502) [HTML](59) [PDF 5.68 M](501)

摘要:
金属卤化物钙钛矿材料具有可调的发光波长、高光致发光量子效率、高色饱和度、低成本和室温溶液加工等优点，有望成为下一代全彩显示和照明领域的有力竞争者。自2014年首次在室温观测到钙钛矿的电致发光效应以来，绿光、红光和近红外钙钛矿发光二极管（Perovskite Light Emitting Diode, PeLED）的外量子效率（External Quantum Efficiency, EQE）已经突破了20%。然而，蓝光PeLED的光电性能仍面临着较大的挑战，这也在很大程度上制约了PeLED的商业化发展。目前，实现蓝光PeLED的方法主要包括卤素掺杂的组分工程和基于量子限域效应的维度工程。综述了近年来三维、准二维和量子点蓝光PeLED的研究和发展，讨论了蓝光PeLED面临的主要问题，并从钝化薄膜缺陷、平衡载流子注入和提升光外耦合出发，归纳了PeLED器件的优化策略，最后总结并展望了PeLED的发展前景。

3 钙钛矿太阳能电池及其空穴传输研究综述

王茹，龚志明，姜月，刘佰全，高进伟

2022(5):703-717. DOI: 10.20038/j.cnki.mra.2022.000504

[摘要](5406) [HTML](233) [PDF 3.50 M](2240)

摘要:
钙钛矿太阳能电池凭借其工艺简单、可卷对卷生产、成本低廉等优点，吸引了国内外研究学者的广泛关注，成为最受瞩目的新一代光伏器件。空穴传输材料作为钙钛矿太阳能电池中的重要组成部分，对载流子提取和传输及抑制载流子复合等方面起着关键作用。此外，在平面正置钙钛矿太阳能电池中，空穴传输层还可以有效阻隔金属电极中金属原子、空气中的水分子向钙钛矿层迁移，从而保护钙钛矿层，同时也有助于阻止钙钛矿材料中离子迁移，提高电池稳定性和降低铅泄露的风险。尽管已有学者报道出无空穴传输层的钙钛矿太阳能电池，但其光电转换效率远低于有空穴传输层的器件，这表明空穴传输材料对实现高效器件必不可少。主要介绍了钙钛矿太阳能电池的发展历程、工作机制及其空穴传输方面的研究进展，并对钙钛矿太阳能电池未来发展存在的问题和挑战进行了展望。随着研究的发展，钙钛矿太阳能电池的效率迅速提升，为未来太阳能电池的发展注入了新的活力。

4 柔性氧化物薄膜晶体管研究进展

张立荣，肖文平，谢飞，赵良红，刘淳，李非凡，左文财，吴为敬

2022(5):718-729. DOI: 10.20038/j.cnki.mra.2022.000505

[摘要](4391) [HTML](56) [PDF 3.10 M](832)

摘要:
氧化物半导体由于具有相对较高的载流子迁移率、良好的均匀性和光学透明度、较低的工艺温度、低成本及可在柔性衬底上制作等特点，近十年来引起了人们的广泛关注。基于氧化物有源层的柔性薄膜晶体管（TFT）已经在下一代显示器（AMOLED, Micro LED）、物联网技术、柔性传感器、可穿戴领域及微型植入系统等领域中获得应用。综述了氧化物TFT的器件结构，介绍了柔性氧化物TFT的研究进展，包括在不同种类的柔性衬底PET、PEN、PI上制作TFT的研究现状，并对氧化物TFT的未来发展进行了总结和展望。

5 新型有机发光二极管器件的研究进展

徐汀

2022(5):730-745. DOI: 10.20038/j.cnki.mra.2022.000506

[摘要](4393) [HTML](44) [PDF 6.30 M](589)

摘要:
碳基有机半导体光电器件，特别是有机发光二级管（OLED），易于从分子层级进行调控设计，近年来已经逐步实现产业化。由于OLED元器件所制造的产品价格较为昂贵，以及OLED器件的结构和制备工艺复杂且使用寿命不够长和效能还有待提高，因此研究如何能够降低能耗、简化结构、提高稳定性，对于推广OLED器件具有重要意义。综述了3类新型OLED器件结构，即超薄发光体OLED、叠层OLED和激基复合物主体OLED的研究进展，并对不同结构的特点和优劣势进行了分析总结，这对推动器件结构研发和科研思路启发起到积极作用。

6 有机/无机杂化钙钛矿太阳能电池S形电流扭结的集总参数等效电路模型

刘竞贤，陈考铭，马韵涵，黄君凯，邓婉玲

2022(5):746-751. DOI: 10.20038/j.cnki.mra.2022.000507

[摘要](4164) [HTML](48) [PDF 957.06 K](213)

摘要:
提出一种改进的太阳能电池集总参数等效电路模型，可以实现对S形电流电压曲线的准确拟合。该改进模型使用四个二极管，采用分区和Lambert W函数方法建立结点电压显式算法，获得电流-电压显式方程。与具有多个子电路的电路模型比较，改进模型中加入分流电阻，结构上更加完整。此外，该模型可以描述S形曲线，对较大正向电压下I-V特性第一象限的指数型曲线可实现良好拟合。基于该模型解析求解算法，可避免长时间数值迭代计算，获得满足误差要求的计算结果，利于仿真电路和模型参数提取。