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oe1(光电查) - 科学论文

262 条数据
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  • 形成稳定的二维甲基铵锑碘相用于无铅类钙钛矿太阳能电池

    摘要： 新型混合钙钛矿基太阳能电池中铅的存在仍是商业应用面临的重要问题。因此，基于锑的类钙钛矿A3M2X9结构成为低毒性光伏应用的潜力新候选材料。目前报道的MA3Sb2I9仅能结晶为具有宽间接带隙特性的"零维"(0D)二聚体结构。然而，二维层状多晶型因其预期的直接窄带隙特性更适用于太阳能电池。本研究首次展示了基于醋酸锑溶于醇类溶剂的相位纯二维层状MA3Sb2I9合成方法。通过原位XRD技术证实该层状相具有高温稳定性，但在75%相对湿度下暴露数小时会导致相重构并部分形成0D结构。我们研究了其电子能带结构，实验确认存在约2.1 eV的半直接带隙。本工作表明，通过工艺条件精确控制成核过程，可获得具有光伏应用前景的类钙钛矿相。

    关键词： 锑、钙钛矿太阳能电池、二维材料、无铅、光伏应用

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过分子或聚合物外延层对2H-二硫化钼进行可控共价功能化。

    摘要： 大多数空气稳定的二维材料化学性质相对惰性，这使得其化学改性较为困难。特别是对于二硫化钼（MoS2）而言，半导体相的2H-MoS2比其金属相1T-MoS2的反应活性低得多。因此，目前几乎不存在可靠的2H-MoS2共价修饰方法。理想的二维材料化学功能化方法应同时具备温和性（不引入大量缺陷）和普适性（可连接多种不同官能团）。本文系统研究了马来酰亚胺对2H-MoS2的共价功能化：使用碱（三乙胺）时，会原位形成与MoS2共价连接的琥珀酰亚胺聚合物层；而未加碱时，功能化仅停留在分子层面。该方案具有温和（室温反应）、快速（1小时内基本完成）和高度灵活（测试了11种溶剂和10种马来酰亚胺）的特点。实际应用中，该方法使化学家能灵活地用聚合物或分子修饰2H-MoS2，并通过多种官能团实现后续改性。从概念上看，有机聚合物的意外生成可能普遍存在于其他二维材料功能化方法中——这些方法通常需要过量分子试剂。

    关键词： 点击化学、二硫化钼、马来酰亚胺、二维材料、共价功能化

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于手性等离子体超表面和单层二硒化钼的超薄圆偏振仪

    摘要： 二维材料因其超薄厚度及优异的光学和电学特性，成为探索新奇物理现象与光电器件应用的理想平台。近年来，通过结合金属纳米结构增强光与二维材料相互作用的研究（如增强光致发光、强耦合及功能化光电子器件）引发了广泛关注。本研究提出一种由手性等离子体超表面与单层半导体构成的超薄圆偏振仪，可在紧凑器件中检测不同圆偏振光。实验将波长量级厚度的手性等离子体超表面与单层MoSe?集成，证实了左右旋手性超表面对左/右旋圆偏振光的光电流响应均具有圆偏振依赖性，并测得光响应圆二色性，进一步验证了该器件检测与区分圆偏振光的卓越性能。该设计为未来集成光学及圆偏振光电器件应用提供了一种在超薄超紧凑二维器件中实现多功能测量的重要方案。

    关键词： 圆偏振仪、手性等离子体超表面、二硒化钼、光电流响应、二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二维Janus过渡金属硫族化合物与石墨烯范德华夹层异质结光伏电池中的光生载流子分离与转移

    摘要： 二维（2D）Janus过渡金属二硫化物（JTMDs）具有直接带隙和强可见光吸收特性，在光伏（PV）电池领域展现出应用前景。本研究通过第一性原理计算，探究了2D JTMDs与石墨烯范德华夹层异质结（G/JTMDs/G）光伏器件中光生载流子的电子结构及动力学行为。研究发现：JTMDs内禀的内建电场会产生不对称势场，该势场能有效增强G/JTMDs/G异质结构中光生载流子数百飞秒内向不同石墨烯层的定向分离与转移。此外，光生电子（空穴）可通过电势较低（较高）的硒面从单层MoSSe（MoSeTe）转移至石墨烯片层，而光生空穴（电子）的转移则因施主态与受主态间存在较大能级间隔受到抑制。

    关键词： 第一性原理计算、范德华异质结构、Janus型过渡金属二硫化物、光生载流子、二维材料、石墨烯、电荷转移、光伏电池

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于深度学习的二维过渡金属硫族化合物单原子缺陷亚皮米级精度应变图谱绘制

    摘要： 二维材料为研究单个原子缺陷诱导的应变场提供了理想平台，但辐射损伤相关挑战迄今限制了电子显微镜技术对这些原子尺度应变场的探测。本研究展示了一种在单层二维过渡金属硫族化合物WSe2-2xTe2x中以亚皮米级精度探测单原子缺陷的方法。我们利用深度学习挖掘像差校正扫描透射电子显微镜图像的大数据集来定位和分类点缺陷。通过组合数百张标称相同的缺陷图像，生成高信噪比的类别平均图，从而实现高达0.2皮米精度的二维原子间距测量。该方法揭示硒空位会在WSe2-2xTe2x晶格中引入复杂的振荡应变场，表现为晶格膨胀与收缩交替的环状结构。这些结果表明计算机视觉对开发适用于束敏材料的高精度电子显微镜方法具有潜在影响。

    关键词： 扫描透射电子显微镜、应变图谱、单原子缺陷、深度学习、全卷积网络（FCN）、二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第14届纳米技术与器件会议(NMDC) - 瑞典斯德哥尔摩(2019.10.27-2019.10.30)] 2019年IEEE第14届纳米技术与器件会议(NMDC) - 用于脉冲光纤激光器的二维可饱和吸收体的MOCVD合成

    摘要： 采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）技术制备了MoSe?、NiO、VO?、Bi?Se?、Bi?Te?和Sb?Te?化合物的纳米层。这些材料通过直接生长或与聚合物机械混合沉积的方式附着于光纤锥形段的表面。光纤锥体通过化学蚀刻工艺制成。沉积过程在一个特殊的管状石英反应器中进行，并对1-1.65微米波长范围内的光学透射进行原位监测。原子力显微镜（AFM）显示，沉积薄膜由岛状结构组成，仅占据光纤表面的极小部分。将覆盖二维纳米岛的光纤锥体嵌入掺铒光纤激光器的环形回路中，测试其作为被动调Q开关的性能。对于锥径小于11微米的样品，成功实现了从连续波模式到调Q模式的转换。对于较大直径的光纤锥体，只有在二维化合物纳米岛覆盖聚合物涂层的情况下才观察到调Q模式的转换。

    关键词： 锥形光纤、二维材料、Q开关、金属有机化学气相沉积法、铒光纤环形激光器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于二维SnS?纳米片的高效紫外光电探测器

    摘要： 本文报道了一种基于SnS2纳米片的紫外光电探测器，该器件具有高灵敏度和高达120°C的热稳定性。采用简单且低成本的溶剂热法合成了近似六边形的SnS2纳米片。通过在SiO2/Si衬底上使用Ag作为接触材料，制备了简单的光电导体结构。所得器件具有良好的灵敏度（约400）、响应度（约5.5 A/W）、外量子效率（约1868%）、探测率（约1.72×1013 Jones）以及较短的响应时间（约2.2秒）。与许多利用复杂混合结构的紫外光电探测器相比，本器件的性能更优，无论是在附加滤光层还是纳米结构光敏材料方面。

    关键词： 光电导体、紫外光探测器、二硫化锡纳米片、二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 链条的强度取决于最薄弱的环节——光照与温度条件下MAPbI3的稳定性研究

    摘要： 钙钛矿太阳能电池的稳定性是产业发展的关键问题。其中一个原因在于挥发性有机甲基铵（MA）阳离子——这种物质在高温下容易从钙钛矿中脱气分解。然而目前几乎所有最高效的太阳能电池都含有微量MA，且这些组分也展现出相对良好的稳定性。这引发了关于MA在不同应用场景稳定性要求下的耐受性问题。值得注意的是，现有MA稳定性研究主要针对与完整器件存在差异的薄膜材料，或采用本身易降解的结构体系。因此需要通过具有相对稳定结构的完整含MA器件来量化MA的长期稳定性，从而确定其失稳的时间尺度及在未来组分中的潜在作用。若证实MA在远超既往记录的时长范围内仍不稳定，则表明当前对更严重的降解路径存在认知不足。本研究采用"最薄弱环节"MAPbI3器件（即稳定性表现优异的器件）：在20°C恒温、持续光照及最大功率点跟踪条件下老化1000小时后仍保持100%初始效率；在50°C和65°C高温下分别经过500小时光照后保持100%和90%初始效率；特别值得注意的是，在95°C高温持续光照500小时后仍保持85%初始效率——这是迄今报道的MA器件最佳稳定性数据之一。由此可见含MA器件仍需深入研究。但为实现超过25年的工业寿命要求，彻底去除MA仍是规避长期风险因素的合理预防措施。

    关键词： 电催化、可再生能源、金属纳米晶体、二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 二维材料光电子学在信息功能器件应用中的现状与挑战

    摘要： 石墨烯及其衍生的二维材料已被证实具有丰富的独特光电特性，例如宽带光学响应、强且可调的光-物质相互作用，以及在柔性纳米尺度下的快速弛豫。这些材料与光纤、波导、光栅和谐振器等光学平台相结合，近期催生了多种有源和无源应用。本文全面综述了石墨烯、过渡金属二硫化物、黑磷、MXene及其衍生的范德华异质结构的光电特性，随后介绍了这些二维材料基光学结构的实现设计与制备。接着，从激光器到发光器件、频率转换器、调制器、探测器、等离子体发生器及传感器等各类器件被逐一阐述。最后，二维材料基光电子学的前沿研究进展为信息科学与纳米技术实现新概念和高性能应用提供了可行途径，并对发展趋势与重要研究方向提出了展望。

    关键词： 过渡金属二硫化物、光电子学、MXene、范德华异质结构、信息器件、石墨烯、黑磷、二维材料

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE 2019器件研究会议(DRC) - 美国密歇根州安娜堡(2019.6.23-2019.6.26)] 2019年器件研究会议(DRC) - 基于MOVPE-MoS?的高响应度柔性光电探测器

    摘要： 我们展示了基于金属有机气相外延法（MOVPE）生长的二硫化钼（MoS2）的柔性光电探测器。这些光电器件具有高达83分贝的宽动态范围，且在低偏压下可实现高达550安培/瓦的高响应度，这种可扩展的制备方案使其成为医疗领域未来光学传感器的理想选择——该领域对柔性电子器件有着强烈需求。晶圆级规模的MOVPE-MoS2材料对于制备高电流开关比（达六个数量级）的MoS2场效应晶体管也具有重要意义，结合标准接触式光刻技术可制造大规模柔性集成电路。

    关键词： 二维材料、二硫化钼、金属有机气相外延、光电探测器、柔性电子学

    更新于2025-09-23 15:21:01