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飞秒脉冲激光沉积法制备的原子级薄层Yb3?掺杂MoS?的结构、光谱及激子动力学表征
摘要： 首次在二氧化硅玻璃光学平台上，通过飞秒脉冲激光沉积法实现了10毫米×10毫米原子级薄Yb3?掺杂MoS?薄膜的大面积沉积与合成，该技术适用于器件应用。通过光致发光(PL)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱证实了Yb3?离子掺杂的存在。当采用976纳米激光激发时，Yb3?掺杂MoS?薄膜在室温下呈现峰值波长为1002纳米的光致发光。对掺杂与未掺杂薄膜的XPS和拉曼光谱分析表明，经500°C退火处理后沉积薄膜由2H相和1T相MoS?混合组成。密度泛函理论分析显示，在0K条件下1T相比2H相具有+77千焦(≈0.8电子伏特)/摩尔的亚稳态能垒。超快瞬态非线性光学光谱测量证实，Yb3?离子掺杂显著改变了未掺杂MoS?的可饱和吸收特性，表现为掺杂剂-基质结构的电荷转移。复杂的瞬态吸收线型显示出A(670纳米)和B(630纳米)激子能级的漂白(负)信号组合，以及A激子能级下方的强诱导吸收。本研究结果为设计新型稀土离子掺杂二维材料及器件提供了关键理论依据。
关键词： 二硫化钼，飞秒脉冲激光沉积，可饱和吸收体，稀土离子光致发光，非线性光学特性
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过激光辐照钝化缺陷实现老化单层MoS?的可逆PL调控
摘要： 原子级薄层（1L）二硫化钼（MoS2）作为具有潜在光学应用价值的直接带隙半导体材料备受关注。单层二硫化钼的光致发光（PL）性能会因老化导致的缺陷形成而衰退，而钝化这些缺陷可显著改善其光学特性。本研究报道了通过激光处理增强老化1L-MoS2光致发光的方法。在受控气体环境中采用光致发光与拉曼光谱技术，我们发现该增强效应源于样品表面吸附物先被清除后，氧气在现有硫空位处的高效吸附。氧吸附过程耗尽负电荷，从而抑制三重子并提升中性激子复合效率，最终使光致发光强度提升6-8倍。拉曼光谱验证表明本研究的激光处理未对样品造成可测量的损伤，这对实际应用至关重要。值得注意的是，观测到的光致发光增强效应可通过真空环境或超快飞秒激发实现可逆调控——前者能实现样品上设计微图案的开关切换，后者则提供了精确调控光致发光的可控手段，这对光电子学和气体传感应用极具价值。
关键词： 拉曼、激子、激光退火、氧气、光致发光、可逆缺陷钝化、二硫化钼
更新于2025-09-11 14:15:04
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由直接生长在硅量子点上的单层或多层二硫化钼制成的高速异质结光电二极管
摘要： 近期，化学气相沉积法生长的二硫化钼（MoS2）因其优异的光电特性被广泛应用于MoS2/硅晶圆异质结（HJT）光电探测器。然而，尽管器件结构简单，MoS2/Si HJT的光响应度较低，这一缺陷使其优势并不显著。此外，由于MoS2薄膜无法直接生长在硅晶圆上，在转移至目标衬底时MoS2/Si界面会产生缺陷，导致难以获得高质量的MoS2薄膜。本研究首次报道了在嵌入二氧化硅的硅量子点（SQDs）多层膜（MLs）衬底（SQDs:SiO2 MLs）上成功直接生长单层及多层MoS2薄膜。该多层MoS2/SQDs HJT光电二极管展现出上升时间约60纳秒/下降时间约756纳秒的响应速度（迄今最快）及6.1×10^13 cm Hz^1/2 W^-1的探测率。这一卓越性能归因于直接生长在MoS2/SQDs:SiO2界面形成的优质异质结减少了缺陷、促进了载流子传输，以及SQDs:SiO2 MLs的高光吸收率。
关键词： 二硫化钼、异质结、光电二极管、硅量子点、响应速度、直接生长
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种由四硫化二钒量子点和四硫化二钼纳米片组成的系统，用于基于适体的荧光法四环素检测
摘要： 开发了一种由二硫化钒(IV)量子点(VS2 QDs)和二硫化钼(IV)(MoS2)纳米片组成的系统，用于基于适配体的四环素荧光检测。首先将四环素(TET)适配体固定在平均尺寸为3 nm的VS2 QDs上。VS2 QDs(标记有适配体)在360 nm激发下发射峰为448 nm的蓝光荧光随后被MoS2纳米片猝灭。当适配体识别TET时，VS2 QDs会从MoS2纳米片基面脱离，产生VS2 QDs的"开启"荧光信号。由此构建了基于VS2 QD/MoS2纳米片的荧光TET适配体传感器。该传感器在1至250 ng mL?1线性范围内实现了选择性灵敏的四环素生物分析，检测限为0.06 ng mL?1，并已证实可用于牛奶样品中四环素的测定。
关键词： 二硫化钼、适体、二硫化钒量子点、荧光分析法、抗生素、荧光开启
更新于2025-09-11 14:15:04
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宏观取向碳纳米管用于柔性及高温电子学、光电子学与热电学器件
摘要： 二硫化钼（MoS2）在析氢反应（HER）中表现出优异性能，被视为替代铂基催化剂的有前景非贵金属材料。本研究采用液相脉冲激光辐照技术，实现块体2H-MoS2一步剥离为超稳定少层MoS2纳米片。所制备的MoS2纳米片富含硫空位和金属态1T相，显著提升了催化HER活性。质子溶剂在激光辐照过程中对硫空位生成及2H相向1T相转变起关键作用。在最佳溶剂甲酸中剥离的MoS2展现出卓越HER性能：10 mA cm?2电流密度下过电位仅180 mV，塔菲尔斜率为54 mV dec?1。
关键词： 二硫化钼、硫空位、溶剂效应、相变、液相激光剥离
更新于2025-09-11 14:15:04
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以石墨烯和聚苯胺纳米复合材料修饰的二硫化钼作为OLED应用的电子传输层
摘要： 将二维MoS2和氧化石墨烯（GO）掺入聚苯胺（PANI）基体，成为提升纯PANI电学与光学性能的有效途径。通过以过硫酸铵（APS）为氧化剂、采用不同MoS2含量的苯胺单体原位化学氧化聚合，合成了三元纳米复合材料PANI-rGO-MoS2（PGM）。场发射扫描电镜和透射电镜研究表明，PGM纳米复合材料的表面形貌显示聚苯胺纳米纤维包覆层及氧化石墨烯片层覆盖在堆叠的MoS2片层上。傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱证实了聚苯胺、还原氧化石墨烯与二硫化钼之间的相互作用。计算得出优化PGM3纳米复合材料的带隙约为1.21 eV，具有相对缓慢的衰减成分和较高的电子-空穴复合非辐射速率。PGM3纳米复合材料的光致发光光谱呈现紫、蓝、蓝绿、绿四组发射带，在深蓝光区观察到色度，色彩纯度达70%。与原始PANI相比，优化PGM3纳米复合材料的导电率提升了184.43%。这些结果表明，优化PGM3纳米复合材料可作为高效有机发光二极管（OLED）器件中优异的电子传输层材料。
关键词： 氧化石墨烯、二硫化钼、纳米复合材料、电子传输层、有机发光二极管、聚苯胺
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过调节Bi含量增强ZnO:Bix（p型）/MoS2（n型）异质结构中的体光伏效应
摘要： 为探究通过改变金属氧化物薄膜导电类型其在光电子领域的应用，采用脉冲激光沉积法制备了铋掺杂p型ZnO与n型MoS2构成的p-n结。本研究探索了ZnO/MoS2异质结构的光伏效应，重点研究铋含量调控对提升光电转换效率的作用。铋掺杂ZnO薄膜稳定呈现高载流子浓度（约1×1016至1×1017 cm-3）、高迁移率（363 cm2/(V·s)）和低电阻率（216.7 Ω·cm）的p型半导体特性。此外，MoS2清晰展现出大量纳米片层及显著的垂直站立结构。随着铋掺杂量从1%增至7%，ZnO:Bix/MoS2的功率转换效率（PCE）从0.518%提升至2.430%，但当铋掺杂量达10%时PCE下降至0.552%。本质上，未过量掺杂时ZnO:Bix薄膜捕获光生载流子的能力随铋含量增加而增强。这些发现表明，所提出的铋掺杂ZnO能有效提升基于MoS2的p-n结光电转换效率。
关键词： 光伏效应，掺杂 - 铋，p型氧化锌，氧化锌/二硫化钼
更新于2025-09-11 14:15:04
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二硫化钼/硫化铋异质结修饰的碳纤维布作为柔性滤膜状光催化剂用于流动废水的有效降解
摘要： 传统粉末/薄膜状光催化剂在流动废水降解中存在回收困难、成本高昂等严重局限。本研究通过在碳纤维布（CF/MoS2/Bi2S3布）上构建MoS2/Bi2S3异质结，开发出一种新型滤膜状光催化剂。该材料由直径约15微米的碳纤维构成，表面负载厚度约2纳米的MoS2纳米片和长度500-600纳米的Bi2S3纳米棒，展现出从紫外到近红外（>1200纳米）的宽谱光吸收特性。在可见光照射下（4×4平方厘米），CF/MoS2/Bi2S3布产生最高光电流（约1.44毫安/平方厘米），100分钟光催化降解效率达到：罗丹明B（95.1%）、亚甲基蓝（91.8%）、四环素（74.5%）和六价铬（75.5%），显著优于CF/MoS2布（37.0%/39.9%/29.6%/21.6%）和CF/Bi2S3布（26.9%/27.4%/20.9%/25.9%）。特别值得注意的是，当柔性CF/MoS2/Bi2S3布（直径10厘米）作为滤膜处理流速约1升/小时的流动废水时，罗丹明B去除率从第1次过滤的19.7%提升至第8次的94.6%。因此，该材料作为新型滤膜状光催化剂在流动废水处理领域具有卓越应用潜力。
关键词： 二硫化钼/硫化铋、碳纤维布、流动废水、过滤膜、光催化
更新于2025-09-11 14:15:04
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掺氮化钨底电极的铜阳离子迁移MoS?基阻变存储器件的性能提升
摘要： 采用磁控溅射沉积的二硫化钼（MoS2）薄膜，在Cu/MoS2/W2N堆叠结构中研究了其用于阻变随机存储器（ReRAM）的阻变特性。研究证实采用氮化钨（W2N）作为底电极材料具有显著优势：工作电压稳定性良好、耐久性优异（10^3次循环）以及非易失性保持特性突出（10^3秒）。Cu/MoS2/W2N结构中的阻变特性源于MoS2薄膜内铜导电细丝的形成与断裂过程。低阻态（LRS）主要呈现欧姆传导机制，高阻态（HRS）则以空间电荷限制电流（SCLC）为主导传导机制。本研究表明采用W2N底电极的MoS2薄膜适用于下一代非易失性ReRAM器件应用。
关键词： 导电细丝、阻变效应、二硫化钼、薄膜、氮化钨
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过原子层沉积促进MoS?纳米层在SiO?表面独立形成的策略：一项DFT研究
摘要： 在本研究中，我们采用密度泛函理论计算来探究MoS?原子层沉积过程中在SiO?(001)表面缓冲层的最初形成阶段。先前研究已阐明：以Mo(NMe?)?(NtBu)?为前驱体、H?S为共反应物的自限制原子层沉积(ALD)反应，最终会在SiO?(001)表面形成所谓"结构单元"。该结构单元底部通过钼原子与SiO?(001)表面氧键合，顶部则连接末端硫原子。电子能带结构计算表明，由这些结构单元构成的后续沉积缓冲层具有远非理想的（光）电学特性?；谘芯糠⑾郑颐翘岢鎏娲訟LD化学方案，可形成所谓"支撑型结构单元"。在此团簇中，钼原子由硫原子支撑，从而抑制缓冲层形成。这最终有利于界面处独立共形二维MoS?纳米层的生成。通过所提出的化学方案，沉积层的（光）电学特性将得以保持。
关键词： 光电特性，二硫化钼，二氧化硅，密度泛函理论，原子层沉积
更新于2025-09-10 09:29:36