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oe1(光电查) - 科学论文

6 条数据
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  • 实现高性能压电纳米发电机的策略

    摘要： 压电纳米发电机在过去十年中备受关注。本研究探讨了压电纳米发电机的发展历程及其在高发电量方面的进展，同时分析了多种类型压电纳米发电机的特性与应用范围。此外，还总结了若干可能提升压电纳米发电机性能的策略。通过比较不同因素下各类压电纳米发电机的开路电压与短路电流，本文也讨论了当前压电纳米发电机存在的问题。最后，对压电纳米发电机的未来前景与发展方向进行了预测。未来研究应聚焦于高性能材料的制备、工作原理与仿真模型的建立、纳米发电机的集成化以及能量收集电路的设计。因此，亟需寻找具有高压电性的功能材料并进一步提升现有压电材料的机电性能。此外，还需深入研究以提高复合材料的稳定性和柔韧性，基于无机纳米粒子的生物相容性开发可穿戴与嵌入式柔性功能器件，并为微电子系统供电。

    关键词： 钛酸钡、压电纳米发电机、复合薄膜材料、聚偏氟乙烯、化学掺杂、纳米结构

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用可逆化学掺杂调控的石墨烯等离子体实现中红外气体传感

    摘要： 纳米结构石墨烯中高度受限的等离子体模式可用于检测微量生物和气体分子。在生物传感领域，通过使用特异性功能层（如抗体），可将目标生物标志物富集到光学场增强的石墨烯附近。受此启发，本文利用沉积在纳米结构石墨烯表面的超薄聚合物层的化学吸附与气体吸附特性，展示了一种新型气体传感方案。我们以对CO?分子具有化学反应性的聚乙烯亚胺（PEI）为模型材料进行概念验证实验：当CO?被吸附时，由于PEI振动模式增强及等离子体共振峰偏移（后者源于聚合物诱导的石墨烯掺杂效应），传感器光学响应发生改变。研究表明该光学响应变化在CO?脱附过程中可逆。实验证明该方案在环境大气中的最低检测限（LOD）为390 ppm（通过真空操作可进一步降低）。通过采用特定吸附聚合物，该传感方案可便捷扩展至其他关键气体（如挥发性有机化合物）的检测。

    关键词： 石墨烯传感器、表面增强红外吸收光谱（SEIRA）、气体传感器、石墨烯等离子体激元、化学掺杂

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 四氰基茚满用于有机半导体化学掺杂的光电及电子特性

    摘要： 有机半导体的化学掺杂是提升众多有机电子和光电器件性能的常用技术。四氟四氰基醌二甲烷（F4-TCNQ）作为最广为人知的p型掺杂剂之一，具有强电子受体所需的特性。尽管其电子接受能力极强，但F4-TCNQ价格昂贵，难以满足大面积应用需求。本研究引入一种名为四氰基茚（TCI）的小分子作为潜在p型掺杂剂。该分子因其在非线性光学领域的应用而闻名，其高极化率源于四个吸电子基团——氰基的引入。这四个氰基同样存在于F4-TCNQ分子中，与四个氟原子共同增强吸电子能力。我们推测TCI可能具有与F4-TCNQ相当的接受强度，有望成为更廉价的替代品。通过循环伏安法（CV）、紫外-可见-近红外光谱（UV/Vis/NIR）、光致发光（PL）及电流-电压（IV）测试对比分析了TCI与F4-TCNQ的接受强度，并将其掺入聚3-己基噻吩（P3HT）中观察其对有机半导体的掺杂效果。

    关键词： p型掺杂剂、F4-TCNQ、四氰基茚满、化学掺杂、有机半导体

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 多核与二维固态核磁共振揭示5-氨基戊酸碘化物稳定的高效甲脒基钙钛矿太阳能电池的原子级微观结构

    摘要： 无机-有机杂化钙钛矿的化学掺杂是提升钙钛矿太阳能电池（PSCs）性能与运行稳定性的有效途径。本研究采用5-氨基戊酸碘化物（AVAI）对α-FAPbI3结构进行化学稳定化处理。通过固态MAS核磁共振技术，我们揭示了分子调节剂与钙钛矿晶格在原子尺度的相互作用，并借助密度泛函理论（DFT）计算提出了稳定三维结构的结构模型。研究发现，在AVAI存在下进行钙钛矿一步沉积可制备出具有大尺寸微米级晶粒的高结晶度薄膜，瞬态吸收光谱测试表明其载流子寿命显著延长。由此优化的AVAI基器件实现了太阳能电池性能的大幅提升，最高功率转换效率（PCE）达18.94%。在连续白光照射及最大功率点跟踪测试条件下，器件经300小时运行后仍保持初始效率的90%。

    关键词： 功率转换效率、密度泛函理论、钙钛矿太阳能电池、化学掺杂、固态MAS核磁共振、载流子寿命、5-氨基戊酸碘化物

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • [2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 法国巴黎（2018.7.8-2018.7.13）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 石墨烯量子电阻计量中的稳定可调载流子控制

    摘要： 我们在此展示了一种稳定且可调的方法，用于改变生长在碳化硅上的外延石墨烯的载流子浓度。该技术依赖于受主分子的化学掺杂。通过精细调节，可以制备出化学掺杂的石墨烯量子电阻器件，这些器件在环境条件下具有长期稳定性，其性能可与砷化镓量子电阻标准相媲美。这一进展为可控制造石墨烯量子霍尔电阻标准器件铺平了道路，这些器件开箱即可可靠地在低于5特斯拉和高于4开尔文的条件下工作，无需终端用户进一步调整。

    关键词： 量子霍尔效应、化学掺杂、石墨烯、测量标准

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 为分子掺杂设计共轭聚合物：硒吩基共聚物中结晶度、溶胀和导电性在顺序掺杂过程中的作用

    摘要： 虽然化学掺杂被广泛用于调控半导体聚合物的光电性能，但掺杂程度与掺杂材料电学性质如何随聚合物带隙、价带能级及结晶度变化尚不明确。我们通过一系列具有可控带隙梯度、价带位置可调且结晶度可变的聚(3-己基噻吩)(P3HT)与聚(3-庚基硒吩)(P37S)统计共聚物来解决该问题。采用溶液顺序加工法(SqP)用2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对苯二醌二甲烷(F4TCNQ)对这些共聚物进行掺杂后，运用掠入射广角X射线散射(GIWAXS)、差示扫描量热法(DSC)和椭圆偏振孔隙测定技术分析薄膜结构，通过交流霍尔效应测定其电学性能。研究发现：特定共聚物的可掺杂性主要取决于其价带能级相对于F4TCNQ最低未占分子轨道(LUMO)的能级偏移；而掺杂产生的载流子能否实现高迁移率并贡献电导率，则由聚合物将掺杂剂纳入晶体结构的能力决定——该能力又受掺杂剂溶剂溶胀作用的制约。这些效应在我们构建的噻吩:硒吩共聚物系列中呈现非单调变化关系。极化子吸收谱的位置与形貌与聚合物结晶度和载流子迁移率高度相关，但其吸收强度并不反映可移动载流子数量，因此无法通过光谱技术精确估算可移动载流子浓度。总体而言，掺杂薄膜的结晶度与电导率的相关性最为显著，表明只有薄膜晶体区域（其中掺杂抗衡离子与极化子因分子堆积约束被迫分离）才能产生高迁移率载流子?；诖巳现?，我们成功使该类材料的电导率突破20 S/cm。

    关键词： 半导体聚合物、电导率、椭圆偏振孔隙度测定法、掠入射广角X射线散射、溶液顺序加工法、价带能级、F4TCNQ（2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰二甲基对苯醌）、聚(3-庚基硒吩)、交流霍尔效应、聚(3-己基噻吩)、差示扫描量热法、带隙、化学掺杂、结晶度

    更新于2025-09-04 15:30:14