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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
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通过光门控和压电光电子效应增强单层MoS2的NO2气体传感性能
摘要: 未来电子传感系统需要具有超高灵敏度的二氧化氮(NO?)传感器。然而传统传感器受限于相对较低的灵敏度、高成本和复杂的制备工艺。本研究报道了一种基于单层二硫化钼(MoS?)的简易可靠柔性NO?传感器。该柔性传感器凭借超大比表面积和二维半导体特性对NO?气体表现出高灵敏度:当NO?浓度为400ppb时,在0.67%拉伸应变和4mW/cm2功率的625nm红光LED(发光二极管)照射下(相较于黑暗无应变状态),单层传感器的灵敏度提升至671%。更重要的是,其响应时间显著缩短至约16秒,且仅需约65秒即可完成90%的恢复过程。我们通过理论模型探讨了微观机制,发现这种卓越的传感特性源于单层MoS?肖特基结器件中压电效应、光电效应与吸附-脱附诱导电荷转移的耦合效应。本工作为通过在中观系统中引入光门控效应和压电光电子学效应来进一步提升基于单层MoS?的气体传感器灵敏度开辟了新途径。
关键词: 光电门控效应、单层二硫化钼、超高灵敏度、柔性二氧化氮传感器、压电光电子效应
更新于2025-09-04 15:30:14
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压电光电子效应对光电纳米器件的影响
摘要: 光电子纳米器件在化学、生物和医学技术领域具有广泛应用。提升这些器件的性能效率仍是一项挑战。其性能主要由半导体材料的结构和特性决定。一旦纳米器件制备完成,其效率就已确定。提高效率的关键在于控制器件中的界面。本文阐述了如何有效利用压电光电子效应来调控金属/半导体接触或p-n结界面的能带,从而增强光电探测器、太阳能电池和发光二极管(LED)等多种光电子纳米器件的外量子效率。该效应能在不采用成本高昂且工艺复杂的精密纳米制造流程的情况下,显著提升当今绿色可再生能源技术中能量转换的效率。
关键词: 光电探测器、发光二极管、光电子纳米器件、太阳能电池、压电光电子效应
更新于2025-09-04 15:30:14