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oe1(光电查) - 科学论文

152 条数据
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  • 石墨烯异质结构集成光纤布拉格光栅用于光运动追踪及400纳米至10.768微米超宽带光电探测

    摘要： 基于石墨烯及相关二维材料的集成光子学与光电子器件是未来工业革命的核心，可推动紧凑灵活的纳米光子器件发展。追踪和检测毫米至纳米尺度宽带光的运动是一门尚未充分探索的前沿科学。本研究首次通过将石墨烯与光纤布拉格光栅器件（石墨烯-FBG）集成，实现了毫米级精度的光运动追踪与检测。当入射光靠近或远离该器件时，布拉格波长分别发生红移和蓝移，证实其光运动追踪能力。这种光追踪功能可进一步扩展至超宽波段——全光光电探测器在400纳米至10.768微米范围内呈现稳健响应，且具有线性光学特性。值得注意的是，FBG上的石墨烯-Bi2Te3异质结构在可见光及通信波段的光电响应比石墨烯-FBG高出87%，这源于异质结构中更强的声子-电子耦合与光热转换效应。该器件在100天后仍保持优异稳定性。此项研究有望开创天体物理学、光通信、光计算、光逻辑门控、光谱分析及激光生物学等领域的突破性集成纳米光子应用。

    关键词： 二维材料、石墨烯、超宽带光电探测、异质结构、光纤布拉格光栅、光运动追踪

    更新于2025-11-28 14:24:03

  • 过渡金属二硫化物MoS2的溶剂剥离法制备，为提升BiOIO3/g-C3N4光催化剂的光催化性能提供更多活性位点

    摘要： 首次通过溶剂剥离法合成了BiOIO3/g-C3N4/MoS2三元复合光催化剂。典型制备流程为：先采用水热合成技术获得BiOIO3/g-C3N4，再通过超声溶剂剥离法将商用块状MoS2在醇溶液中剥离，制得BiOIO3/g-C3N4/MoS2光催化剂。采用PL、XRD等表征手段分析了样品，通过可见光照射下气相汞去除实验考察其光催化活性。制备的BCM-0.3展现出优异光催化性能，最高效率达70.58%?；诔⌒вΦ牡缱油ǖ劳ü艽こ绦纬赡诮ǖ绯。嵘斯獯呋从π?。该三元光催化剂的卓越活性源于：BiOIO3/g-C3N4与MoS2形成的异质结构拓宽了光谱响应并提高载流子分离效率，以及MoS2组分提供了更多催化氧化活性位点。此外，这些具有优异光催化性能的样品也为析氢、CO2转化及有机污染物降解研究提供了新思路。

    关键词： 光催化、溶剂剥离、异质结构、氧化、场效应

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 通过退火温度调控异质结构ZnO-SnO2复合薄膜的润湿性与光催化效率

    摘要： 采用旋涂法制备ZnO-SnO2复合薄膜并在不同温度下退火处理。通过XRD、FESEM、AFM、FT-IR和UV-Vis光谱技术研究薄膜特性，采用座滴法观测水接触角评估薄膜润湿性。结果表明退火温度对提升表面粗糙度具有显著影响，导致水接触角变化符合Wenzel润湿状态。通过液相（阳离子亚甲基蓝、阴离子甲基橙）和固相（十八烷酸）模型污染物的光降解实验测定薄膜光催化效率。较高温度退火处理的薄膜因具有更优结晶度和能抑制载流子（电子-空穴）复合的异质结构，展现出增强的光催化性能。

    关键词： 粗糙度、接触角、异质结构、光催化

    更新于2025-11-19 16:56:35

  • 非均匀掺杂GaAs异质结构（含单量子阱与多量子阱）的电化学电容-电压剖面分析及其在LED中的应用

    摘要： 通过电化学电容-电压（ECV）剖面技术研究了含单量子阱与多量子阱的GaAs/InGaAs发光异质结构。测量了电容-电压特性曲线，获得了异质结构深度方向上自由载流子浓度分布及量子阱载流子填充强度数据。针对位于p-n结冶金边界附近的未掺杂单量子阱（QW），我们分析了电容技术在量子阱剖面测量中的局限性，深入探讨了德拜展宽现象，建立并解析了空间电荷区宽度与掺杂浓度的关联规律。特别重点研究了"盲区"问题——该研究源自半导体电容谱学中的实际需求：当研究者需要获取空间电荷区内（即电场强度最大处）尽可能深层的自由载流子深度分布剖面时。由于LED异质结构的发光量子阱通常位于空间电荷区深处，因此探测这些区域对解决实际问题至关重要。本文展示了非均匀掺杂p-n异质结构在ECV剖面过程中电容-电压特性的演变规律，对于多量子阱异质结构，我们成功检测到了6个量子阱的响应信号。

    关键词： 电容-电压特性曲线、异质结构、量子阱、非均匀掺杂、电化学电容-电压特性曲线、量子点、发光二极管

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 成分梯度ZnO/Zn(S,O)异质结构纳米棒阵列及其阴极发光

    摘要： 通过精心设计的化学气相沉积合成工艺，成功制备了排列整齐的ZnO/Zn(S,O)异质结构纳米棒。所合成的ZnO/Zn(S,O)异质结构呈现单晶特性，并具有明显的成分梯度过渡界面。X射线能谱仪(EDS)分析表明：在初始成核过程中，ZnS相富集于纳米棒底部，且S元素含量沿异质结构纳米棒从底部到顶部急剧递减，而O元素在整个棒体中均有空间分布。室温阴极荧光测试证实Zn(S,O)和ZnO相分别在330nm和385nm处产生紫外发射峰，并在可见光范围内存在强烈的缺陷相关发射带。最后对ZnO/Zn(S,O)异质结构纳米棒的生长机制与光学发射特性进行了讨论。

    关键词： 硫化锌、异质结构、氧化锌、合成、阴极发光

    更新于2025-11-14 17:15:25

  • BiOCl表面负载BiVO<sub>4</sub>颗粒以增强可见光驱动的光催化性能

    摘要： 通过水热法用BiVO4对预合成的BiOCl进行表面取代，合成了BiVO4/BiOCl p-n结光催化剂。BiVO4颗粒负载于BiOCl表面，其结构有利于最大化可见光吸收。通过可见光照射下降解罗丹明B(RhB)染料评估了异质结复合材料的光催化活性。结果表明，与纯BiOCl、BiVO4及成分相近的BiOCl/BiOCl相比，该复合材料展现出更优异的RhB光降解效率。30% BiVO4/BiOCl因兼具高可见光吸收与载流子分离的协同效应而呈现最佳光催化活性?；钚灾屑涮宀痘袷笛楸砻鳎饣钚栽銮恐饕橐蛴趐-n结的形成。p型BiOCl与n型BiVO4界面形成的有效内建电场促进了光生电子-空穴对的高效分离。

    关键词： 可见光吸收，BiVO4修饰的BiOCl，表面取代，异质结构，载流子分离

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 基于氧化锌的同轴核壳异质结构合成、表征及其在染料敏化太阳能电池中的应用。

    摘要： 本工作采用化学溶液法在掺铟氧化锡玻璃基底上合成了ZnO/CdS同轴核壳异质结构，并将其作为光阳极应用于染料敏化太阳能电池(DSSC)。制备了四种不同硫源浓度的样品。X射线衍射分析显示ZnO和CdS的晶粒尺寸分别约为22纳米和18纳米。场发射扫描电镜(FESEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)图像证实ZnO纳米棒表面形成了宽度小于100纳米的CdS壳层。通过紫外-可见光谱和光致发光光谱检测光学响应，结果表明与裸ZnO纳米棒阵列相比，该核壳结构的带隙减小并出现轻微红移。通过J-V特性测试研究了光伏响应，发现核壳ZnO/CdS异质结构(3.66%)相比纯ZnO纳米棒基DSSC(0.70%)具有更高的光电转换效率。这种提升源于光生电子-空穴对复合减少导致的电流密度增加，而复合减少通过两个因素实现：一是形成II型核壳异质结构，二是壳层中硫浓度的提高。

    关键词： 染料敏化太阳能电池，异质结构，场发射扫描电子显微镜，高分辨透射电子显微镜，同轴核壳结构

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 通过激光烧蚀可控制备相分离的Pb/Zn异质纳米颗粒及其在PbS尖端ZnS纳米棒异质结构生长中的应用

    摘要： 通过长脉宽毫秒激光在室温条件下对浸没于无水乙醇中的Pb/Zn二元金属靶材进行烧蚀，首次制备出具有可控相比例的相分离Pb/Zn异质纳米颗粒（Pb/Zn HNPs）。烧蚀所得Pb/Zn HNPs中的相比例主要由初始二元金属靶材中Pb/Zn的摩尔比决定，而其结构部分受脉冲激光脉宽影响。随后通过将烧蚀所得Pb/Zn HNPs与硫代乙酰胺（TAA）混合物在管式炉中450℃简单加热，生长出PBS尖端ZnS纳米棒异质结构（PbS/ZnS异质结构）。PbS/ZnS异质结构的尺寸和形貌由原始相分离Pb与Zn纳米颗粒的绝对尺寸及相对尺寸决定。该异质结构的形成源于Pb/Zn HNPs中S原子扩散受限的结果。本研究不仅为可控制备用于特定异质结构生长的相分离双金属纳米颗粒提供了新策略，也为固体在液体中激光烧蚀后纳米晶体形成的基础物理化学过程提供了新视角。

    关键词： 异质结构、相分离、异质纳米颗粒、激光烧蚀、二元金属靶材、扩散限制

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 原位合成Nb2O5/g-C3N4异质结构作为太阳能驱动分子氢析出高效光催化剂

    摘要： 本研究聚焦于合成具有匹配能带位置和适宜比表面积的异质结构，以实现高效光催化分子氢（H2）制备。特别地，采用水热法合成了具有合适能带位置和高比表面积的三维Nb2O5/g-C3N4异质结构。低载流子复合率的Nb2O5与高可见光吸收的g-C3N4组合，在多种空穴捕获剂（三乙醇胺(TEOA)和甲醇）存在下模拟太阳光照射时展现出显著光催化活性。系统研究了该新材料的以下方面：不同Nb2O5与g-C3N4摩尔比对异质结构性能的影响、所用空穴捕获剂的作用、以及影响能带排列的助催化剂和载流子密度效应。与纯Nb2O5和g-C3N4相比，光生电子-空穴对的分离/转移效率显著提高，其中10 wt% g-C3N4/Nb2O5体系获得最高110 mmol/g·h的分子H2产率（对比g-C3N4的33.46 mmol/g·h和Nb2O5的41.20 mmol/g·h）。这种增强的光催化活性归因于充分的界面相互作用，通过直接Z型机制促进Nb2O5/g-C3N4界面快速光生电子-空穴对。

    关键词： Z型机制、析氢反应、水热合成、石墨相氮化碳、光催化、异质结构、五氧化二铌

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 锚定于还原氧化石墨烯的NiS2@MoS2纳米球：一种具有增强电磁吸收性能的新型三元异质结构

    摘要： 出于强度、军事装备伪装及?；ど锾褰】档哪康?，电磁波吸收材料受到广泛关注与深入研究。除需具备强吸收强度和宽有效吸收频带外，轻质、热稳定且抗氧化的材料也备受青睐。本研究通过简单的两步水热法，制备了锚定于还原氧化石墨烯（rGO）纳米片上的核壳结构NiS2@MoS2纳米球复合材料（NiS2@MoS2/rGO），通过调节复合比例实现最佳阻抗匹配，并详细研究了其电磁参数与吸波性能。当样品负载量为30 wt.%时，在1.5-4.0 mm厚度范围内实现了最小反射损耗（RL）值-29.75 dB，有效带宽（RL<-10 dB）覆盖4.95-18.00 GHz（13.05 GHz）。研究表明，显著的界面极化效应与组分间协同作用使NiS2@MoS2/rGO复合材料获得了优异的电磁波吸收性能。

    关键词： 异质结构、电磁吸收、石墨烯、核壳结构

    更新于2025-11-14 17:03:37