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oe1(光电查) - 科学论文

23 条数据
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  • 石墨烯/石墨烯量子点光电晶体管的颜色敏感响应

    摘要： 我们展示了由石墨烯三端器件（表面涂覆原子级精确的石墨烯量子点GQD）制成的全碳光电晶体管的制备与表征?；Ш铣傻腉QD作为光吸收材料，而底层化学气相沉积（CVD）生长的石墨烯层充当电荷传输通道。我们研究了三种具有不同尺寸和边缘结构的GQD，它们在紫外-可见光范围内具有独特且特征性的光学吸收特性。当入射功率极低（<10^-12 W）时，光电响应度超过10^6 A/W，与最先进的敏化石墨烯光电探测器性能相当。更重要的是，光电响应由每种GQD的特定吸收光谱决定，在对应吸收峰值的波长处表现出最大响应度。总体而言，这种行为可归因于GQD对光的高效选择性吸收，随后电荷转移至石墨烯——这一机制被称为光门控效应。我们的结果表明，石墨烯/GQD器件可作为需要颜色敏感性的应用中极具价值的探测器。

    关键词： 石墨烯、石墨烯量子点、光电晶体管、颜色敏感性、光门控效应

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于受控势垒的具有优异光学增益的4H-SiC紫外光电晶体管

    摘要： 本文报道了一种可见光盲4H多型碳化硅光电晶体管的实验结果，该器件能检测波长低于380纳米的紫外辐射，在光学增益方面较现有4H-SiC紫外光电晶体管技术有显著提升。电光测量显示：该器件暗电流为0.62皮安，在-0.5伏偏压下开关电流比达七个数量级，300纳米波长处光学增益高达1.14×10?，而400纳米波长处仅为2.6×10?3，证明其对可见光具有良好抑制能力。除高光学增益外，由于该晶体管结构设计使电场延伸至辐射表面，能在光生电子-空穴对复合前高效收集，相比传统4H-SiC紫外探测器对低穿透深度波长更具灵敏度。研究还探究了该探测器的工作原理，实验证明其不同于传统4H-SiC双极结型晶体管光电探测器——当光生电子-空穴对产生导致费米能级变化时，通过改变控制电流流动的势垒高度来实现光电转换。文中同时给出了与现有4H-SiC紫外光电晶体管技术的对比结果。

    关键词： 4H-SiC半导体器件、光电晶体管、势垒、紫外（UV）探测器、电光特性表征

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于异质结结构氧化锌薄膜晶体管的高透明表面等离子体增强可见光探测器

    摘要： 通过喷雾热解法在掺氟氧化锡衬底上制备了具有可见光探测能力的高透明氧化锌（ZnO）基薄膜晶体管（TFT），其金纳米颗粒（AuNPs）作为功能组分。喷雾沉积的ZnO沟道层厚度约15纳米，且随喷涂次数增加呈线性增厚。当衬底与喷嘴间距为20厘米时，ZnO薄膜沟道层比10厘米间距时明显更光滑，表面粗糙度显著降低至1.84纳米。最终形成的ZnO与AuNPs异质结纳米杂化结构利用等离子体能量检测作为电信号，构成了理想的可见光探测器组合。该ZnO基TFT将局域表面等离子体能量转化为电信号，从而扩展了光探测器材料的宽禁带范围以实现可见光波长探测。光电晶体管在1.26、12.6和126 pM的金纳米颗粒浓度下，随着AuNP密度增加呈现导通电流升高现象，在施加栅极和漏极电压时分别达到3.75、5.18和9.79×10??安培值。此外，阈值电压（Vth）也随AuNP密度增加向负值方向漂移。

    关键词： 金纳米粒子、光电晶体管、等离子体能量检测、喷雾热解法、氧化锌基薄膜晶体管

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 具有双倒置OLED栅极和纳米线阵列通道的集成压电光电晶体管性能大幅提升

    摘要： 压电光电子效应在光电子系统、可变形光学处理、生物医学诊断及通信领域具有革命性应用潜力。本研究报道了一种新型结构器件——双压光电晶体管（DPPT），其以压电倒置结构有机发光二极管（OLED）作为栅极控制元件，压电纳米线（NWs）阵列作为电荷传输通道，通过压电光电子效应显著增强栅电极刺激和金属-半导体-金属通道两者的光电特性可调性。我们系统分析了ZnO纳米线分别沿OLED栅极垂直生长和沿纳米线通道水平生长时，在不同弯曲/应变方向与程度下的电子产生情况及电场分布?；敌伪湎碌难沟绻獾缱泳骞苁迪至?0^6的电流开关比，较未形变状态提升超过80倍。这种利用压电光电子效应增强的集成化DPPT器件，有望为各类光电子器件及柔性集成系统开辟创新应用前景。

    关键词： 压电光电子效应、集成器件、纳米线沟道、光电晶体管、倒置OLED栅极

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • SnSe2量子点：简易制备及其在高响应度紫外探测器中的应用

    摘要： 采用简单方法合成量子点（QDs）并将其应用于光电器件是当前的研究热点。本文通过超声处理与激光烧蚀工艺制备了SnSe2量子点，以去离子水为溶剂且未引入任何有机化学试剂，是一种简便环保的制备方法。我们展示了基于单层石墨烯与SnSe2量子点的紫外探测器，其光电响应度高达7.5×10^6 mA/W，响应时间约0.31秒。单层石墨烯与SnSe2量子点形成的n-n异质结构增强了光吸收与光生载流子输运能力，显著提升了器件光电响应度。

    关键词： 紫外探测器、光电晶体管、SnSe2量子点、石墨烯

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 基于聚合物光纤的呼吸传感器：多种设计与实现方案

    摘要： 本研究探讨了用于呼吸测量的聚合物光纤传感器。发光的红外LED发出的光沿聚合物光纤传播，由光电晶体管和差分放大器接收。模拟形式的输出电压经Arduino Uno微控制器转换为数字信号并显示在电脑上。该聚合物光纤传感器采用多种构型（直线型、正弦型和螺旋型）安装在束腰上并置于腹部，同时仅采用螺旋构型置于多种位置（腹部、胸部和背部）。吸气时腹部膨胀使光纤传感器产生应变，这种应变导致光功率损耗，光电晶体管接收的光强减弱，电脑显示的输出电压降低。结果表明：在慢速呼吸测量中，置于腹部位置的螺旋构型获得了最高电压幅值，其测量范围、灵敏度和分辨率均达到最优值，分别为0.119V、0.238V/s和0.004s。本研究的优势在于测量系统结构简单、成本低廉、易于制作和操作便捷，且可与Arduino Uno微控制器及电脑连接使用。

    关键词： 光电晶体管、呼吸传感器、差分放大器、Arduino Uno微控制器、红外LED、聚合物光纤

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 脉冲激光沉积法制备的二维范德华SnS材料的层依赖光电特性

    摘要： 层状金属单硫属化合物因其展现出与块体材料截然不同的独特性质，在二维材料家族中备受关注。本研究报道了通过脉冲激光沉积法制备的二维层状硫化锡（SnS）材料的综合合成、表征及光电应用。在Si/SiO2衬底上制备了基于少层SnS的场效应晶体管（FETs）和光电探测器。优质二维SnS FET器件（14层SnS）实现了3.41×10^6的开/关比、180 mV/dec的亚阈值摆幅以及1.48 cm2 V?1 s?1的场效应迁移率（μFE）。层状SnS光电探测器展现出从紫外到近红外（365–820 nm）的宽谱光电响应。此外，在极弱365 nm光照条件下，SnS光电晶体管表现出9.78×10^10 cm2 Hz1/2 W?1的优异探测率，以及60 ms的生长时间常数τg和10 ms的衰减时间常数τd的快速响应特性。本研究揭示了二维SnS材料依赖层数的光电特性，这些特性对下一代二维光电器件研发具有重要价值。

    关键词： 光电晶体管、场效应晶体管、二维材料、一硫化锡、p型场效应晶体管

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 结合有机吸光层与电荷传输氧化物的溶液法制备光电晶体管，用于可见光至红外光探测

    摘要： 本报告展示了一种高性能红外光电晶体管，其采用宽带吸收有机体异质结（BHJ）层，响应范围覆盖可见光至短波红外（500纳米至1400纳米）。该器件结构基于双层晶体管沟道，实现了光生电荷与电荷传输的解耦，使两个过程可独立优化。通过掺入高极化性添加剂樟脑（可延长载流子寿命），有机BHJ层性能得到提升。同时采用高电子迁移率的氧化铟锌传输层以实现快速电荷传输。最终该光电晶体管在20纳瓦/平方厘米的低功率光照下，实现了127分贝的动态范围和5×1012琼斯级的比探测率，在1300纳米以下光谱范围内性能超越商用锗光电二极管。光电器件指标通过施加电压、入射光功率和时间带宽进行测量，证实其可在50赫兹视频帧率下工作。特别分析了光电晶体管特性随频率和光照的变化规律，以理解不同工作条件下光电导增益的改变机制。

    关键词： 短波红外、光电晶体管、氧化铟锌、体异质结、载流子寿命、半导体聚合物、樟脑

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 采用溅射法和旋涂法制备的氧化锌薄膜的光电流特性

    摘要： 采用射频溅射法和旋涂法制备的氧化锌（ZnO）薄膜晶体管（TFTs）的光电流特性被研究。通过多种表征方法对比了溅射和旋涂制备的ZnO薄膜的物理与化学性质。利用X射线光电子能谱分析了ZnO薄膜的化学成分及价态，采用紫外-可见分光光度计测量了透光率与光学带隙，使用X射线衍射仪检测了薄膜的晶体结构，并通过扫描电子显微镜观察了薄膜表面形貌。分别通过溅射工艺和溶液工艺制备的ZnO TFTs在光照下均呈现光电流特性：溅射法制备的ZnO TFTs在405纳米光照下具有3.08 mA/W的光响应度，而溶液法制备的器件达到5.56 mA/W。本研究为基于ZnO的光电子器件开发提供了重要参考。

    关键词： 光电晶体管、溅射、薄膜晶体管、溶液法、氧化锌

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 通过PCBM中间层增强钙钛矿-InGaZnO光电晶体管的探测率并抑制暗电流

    摘要： 基于InGaZnO（IGZO）金属氧化物薄膜晶体管（TFT）与钙钛矿（MAPbI3）等光吸收覆盖层构建的混合光电晶体管，是开发先进X射线和紫外平板成像仪的极具前景的低成本器件。然而研究发现，MAPbI3的引入会在制备过程中不可避免地损伤IGZO沟道层，导致TFT特性恶化（如关态电流上升和阈值电压漂移）。本文报道通过在图案化MAPbI3与IGZO之间插入PCBM或PCBM:PMMA中间层来提升钙钛矿-IGZO光电晶体管性能的有效方法。该中间层能有效防止钙钛矿制备工艺对IGZO的损伤，同时确保高效的光电荷转移。采用此结构，我们实现了具有高探测率（1.35×1012琼斯）的钙钛矿-IGZO光电晶体管，在暗态下关态漏电流被抑制至约10皮安。本研究指出了界面工程对于实现高性能可靠异质结光电晶体管的重要性。

    关键词： IGZO（铟镓锌氧化物）、中间层、光电晶体管、钙钛矿、光电探测器

    更新于2025-09-10 09:29:36