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通过静电组装简易构建富缺陷二硫化铼/石墨相氮化碳异质结以实现快速电荷分离与光活性增强
摘要： 石墨相氮化碳（CN）是目前研究最广泛的可见光光催化剂之一，但由于光生电荷快速复合导致其光活性较低，仍无法实际应用。本研究首次通过静电组装方法，将二维半导体ReS?与CN构建异质结以加速电荷分离。富含缺陷的ReS?与CN之间的静电作用和配位相互作用使其紧密接触形成异质结。由于富含缺陷的ReS?具有强光吸收能力，ReS?/CN异质结不仅比CN产生反应活性氧物种的速度更快，还能增强可见光及近红外光吸收，从而表现出更优异的污染物降解光催化性能。该异质结中反应活性氧物种生成速率的提升源于电荷分离加速——特别是界面电场和价带顶能级差的协同作用促进了空穴从CN向ReS?的快速转移。本研究为提升光活性提供了新型CN基异质结，并阐明了静电吸引在构建异质结中的重要意义。
关键词： 静电相互作用、光催化、二硫化铼、石墨相氮化碳、电荷分离
更新于2025-11-21 11:03:13
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基于一维t-Se与二维ReS2混合维度异质结构的杂交双通道光电晶体管
摘要： 混合维度半导体材料的组合能为构建具有多样功能的集成纳米级电子和光电器件提供更多自由度。本工作报道了一种基于化学气相沉积法生长的一维（1D）/二维（2D）三角硒（t-Se）/ReS?异质结构的高性能双通道光电晶体管。由于t-Se纳米带与ReS?薄膜之间高质量的界面接触，光生电子-空穴对的注入和分离效率可大幅提升。与纯ReS?薄膜器件相比，基于t-Se/ReS?异质结构的双通道光电晶体管展现出显著增强性能：在400 nm波长、1.7 mW·cm?2光照强度下，其响应度（R）和探测率（D*）分别高达98 A·W?1和6×101?琼斯。此外，由于界面处的II型能带排列，响应时间也能缩短三个数量级至50毫秒以下。本研究通过构建混合维度异质结构，为高性能光电探测器开辟了新途径。
关键词： 光电晶体管、范德华异质结构、二硫化铼（ReS2）、三角硒（t-Se）纳米带
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于黑磷和二硫化铼的范德华破隙能带p-n异质结隧道二极管
摘要： 断裂能隙型III范德瓦尔斯(vdW)异质结因其堆叠材料间能带无重叠而备受关注。尽管已有对跨立能隙(型I)和交错能隙(型II)vdW异质结的研究，但对型III断裂能隙异质结中电流传输与光电效应的全面理解仍属空白。本文报道了黑磷(BP)/二硫化铼(ReS2)断裂能隙p-n异质结二极管中栅压可调的整流特性。通过西蒙斯近似模型分别采用直接隧穿(低偏压区)和福勒-诺德海姆隧穿(高偏压区)对该异质结的电流传输进行建模。研究表明：基于型III异质结的p-n二极管主要受隧穿介导传输支配，而型I p-n异质结在高偏压区则以多数载流子扩散为主导。当采用532纳米激光照射时，该BP/ReS2断裂能隙p-n异质结在高达100微瓦激光功率下展现出8毫安/瓦的光响应度，并实现外量子效率峰值达0.3%的光伏能量转换。最后，我们制备了由BP p沟道与ReS2 n沟道薄膜晶体管组成的二元反相器用于逻辑电路应用。
关键词： 二硫化铼、光伏技术、量子隧穿、破隙异质结、逻辑电路、黑磷
更新于2025-09-23 12:19:45
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掺钕钇铝石榴石Q开关激光器与各向异性二硫化铼纳米片
摘要： 我们展示了基于ReS2纳米片的可饱和吸收体的制备与表征及其在Nd:YSAG激光器中的应用。此外，还详细讨论了ReS2纳米片在1.06μm波长下的各向异性特性。结果表明，ReS2可作为固态激光器的可饱和吸收体，其固有的红外波段各向异性还可作为偏振片使用。兼具可饱和吸收体和偏振器功能的ReS2纳米片有望成为优异的光电器件。
关键词： 被动调Q、Nd:YSAG、二硫化铼、各向异性
更新于2025-09-19 17:13:59
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ReS?场效应晶体管中的光门控与高增益
摘要： 二维层状过渡金属硫族化合物因其卓越的电光特性及作为光电探测器的潜在应用前景而备受关注。我们在少数层（3-4层）ReS?场效应晶体管（FET）中观测到光门控效应——通过改变入射光功率可调控晶体管的阈值电压。该效应使晶体管对入射光的电学响应产生显著增益，其响应度（R）与外量子效率（EQE）的测量值证实了这一点。在开启态光电导的四端测量中，我们获得最大45 A/W的响应度，对应约10500%的外量子效率。我们认为光门控效应与观测到的增益均源于电荷陷阱的影响。根据实验数据估算，该器件的增益系数约为5×10?。由美国物理联合会出版社（AIP Publishing）出版。
关键词： 光电探测器、高增益、电荷陷阱、二硫化铼、场效应晶体管、光门控
更新于2025-09-10 09:29:36
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利用扫描偏振调制显微镜快速识别各向异性二维材料的晶体取向
摘要： 在本研究中，我们证实扫描偏振调制显微镜（SPMM）为各向异性二维材料晶体取向的识别提供了一种快速方法。通过使用自主搭建的532纳米激发透射式SPMM系统，仅需测量两个入射偏振方向的信号，我们就成功确定了正交晶系黑磷、单斜晶系1T0-MoTe2和三斜晶系ReS2的晶体取向。因此，识别各向异性二维材料的晶体取向仅需数秒时间。我们的研究表明，只要选择合适的波长，SPMM方法可适用于任意各向异性二维材料。
关键词： 黑磷、1T0相二碲化钼、扫描偏振调制显微镜、各向异性二维材料、二硫化铼、晶体取向
更新于2025-09-10 09:29:36
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采用单层石墨烯作为电极的单层ReS?场效应晶体管
摘要： 石墨烯的原子级薄度、优异的载流子迁移特性及栅极可调带结构，使其成为组装超薄电子器件的潜在电极材料。本研究展示了以剥离单层（ML）ReS?为沟道半导体、剥离单层石墨烯为源漏电极的背栅场效应晶体管。当石墨烯被封装在SiO?/Si衬底与ReS?之间时，其G峰和2D峰显著硬化且强度比增大。得益于ML-ReS?优异的电子传输特性及底层ML-石墨烯的栅极可调费米能级，该晶体管展现出超过10?的开/关电流比、约1.1 cm2V?1s?1的迁移率以及每十倍频约740 mV的亚阈值摆幅。本工作表明单层石墨烯是制备原子级薄ReS?电子器件的优异电极材料。
关键词： 场效应晶体管，石墨烯，二维材料，二硫化铼
更新于2025-09-09 09:28:46
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ReS?/Si光阴极的离子束缺陷工程显著增强析氢反应
摘要： 将二维层状过渡金属二硫化物（TMDs）负载于p型硅光阴极上，适用于太阳能驱动的光电化学（PEC）水分解制氢。类似地，多种暴露更多活性位点的纳米结构TMDs被广泛研究以提升复合光阴极的PEC性能。本研究在ReS2/Si光阴极上采用可控氩离子束轰击进行缺陷工程调控，在二维ReS2中引入原子空位缺陷以实现高密度活性位点，显著增强了ReS2/Si光阴极的太阳能驱动析氢反应性能。在模拟太阳光照射下，该光阴极实现了18.5 mA cm?2的最高光电流密度（相对于可逆氢电极0 V）。
关键词： 离子束轰击、缺陷工程、光阴极、光电化学水分解、二硫化铼
更新于2025-09-09 09:28:46
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探测原子级二硫化铼层的上带隙
摘要： 我们采用时间分辨二次谐波显微镜和密度泛函理论计算，研究了剥离态ReS?薄膜的超快载流子动力学与电子态。通过1.19电子伏特光束探测不同厚度层的二次谐波信号：当厚度不超过约13纳米时呈现渐增趋势，随后因体材料干涉光吸收而下降。施加调谐至激子带隙（1.57电子伏特）的泵浦脉冲后，二次谐波信号随探测延迟时间呈现衰减-上升特征曲线。功率与厚度依赖性表明电子-空穴复合过程受缺陷和表面调控。虽然1.57至1.72电子伏特泵浦能在激发态诱导2.38电子伏特的双光子吸收，但该跃迁与禁阻的d-d亚壳层轨道内跃迁高度关联而受限。通过组合使用倍频泵浦光（2.38电子伏特）与波长可调的二次谐波探测光（2.60-2.82电子伏特），我们清晰观测到二次谐波曲线从衰减-上升向上升-衰减的转变，这揭示了最高占据分子轨道上方约5.05电子伏特处存在额外的电子吸收态（s轨道）。修正后的密度泛函理论计算通过考量各电子跃迁允许度及微小上带隙（~0.5电子伏特）验证了该发现。
关键词： 密度泛函理论、二硫化铼、时间分辨光谱学、超快载流子动力学、二次谐波产生
更新于2025-09-09 09:28:46
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探测多层二硫化铼中的独特电子传导特性
摘要： 多层范德华(vdW)材料中载流子输运过程（该类材料由多个导电层构成）可通过托马斯-费米电荷屏蔽效应(λTF)和层间电阻(Rint)得到良好描述。当这两种效应同时影响载流子输运时，通道质心会沿c轴方向受垂直静电力作用发生迁移，导致多层层状体系中导电质心的重新分布——这与传统块体材料存在本质差异。迄今虽已发现vdW材料诸多独特性质，但二维层状材料特殊电荷输运行为的直接证据尚未得到证实。本研究报道了多层二硫化铼(ReS2)中独特的电子传导特征：该材料相邻层间具有解耦的vdW相互作用，且其层间电阻率远高于其他过渡金属硫族化合物材料。其跨导曲线中两个平台的出现清晰揭示了导电路径相对于上下表面的位置迁移，通过引入λTF与Rint耦合效应的理论电阻网络模型可对此进行合理解释。低频噪声谱探测到的有效隧穿距离进一步证实了电子传导通道沿ReS2厚度方向的偏移现象。
关键词： 库仑屏蔽、电荷传导机制、多层结构、输运、各向异性、二硫化铼
更新于2025-09-04 15:30:14