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oe1(光电查) - 科学论文

152 条数据
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  • KBiO3作为一种高效的可见光驱动光催化剂：通过原位构建KBiO3/BiOX（X = Cl, Br, I）异质结构提升稳定性

    摘要： 花瓣状铋盐半导体作为可见光驱动光催化剂具有应用前景，但其强氧化性导致的短使用寿命限制了实际应用。本研究通过原位构建p-n异质结（即在KBiO3表面生长BiOX）来提升性能与稳定性。对结晶紫和苯酚的光催化降解评估表明，KBiO3/BiOX（X=Cl、Br、I）异质结构相比纯KBiO3展现出显著提升的光催化性能与稳定性。其中最优的KBiO3/(5.85%)BiOI在20分钟内实现结晶紫98%降解，1.5小时内完成苯酚降解，且多次重复使用后未检测到明显性能衰减。该KBiO3/BiOX异质结构的开发提升了KBiO3作为高效可见光驱动光催化剂的应用可行性。

    关键词： 稳定性、原位形成、异质结构、降解机制

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用多层薄膜带通滤波器优化非色散红外气体传感器的性能

    摘要： 本工作描述了一种低功耗非分散红外（NDIR）甲烷（CH4）气体传感器的性能改进方案，该方案采用定制光学薄膜带通滤波器（BPFs），其工作中心波长为3300纳米。这些BPFs通过调控中红外III-V族发光二极管（LED）/光电二极管（PD）光源-探测器光电器件的组合光谱特性，提升了NDIR甲烷传感器的性能。采用新型微波等离子体辅助脉冲直流溅射沉积工艺制备的BPFs，可直接在温度敏感的PD异质结构上进行室温沉积。该BPFs由锗（Ge）和高折射率层与五氧化二铌（Nb2O5）低折射率层交替构成。研究推进了两种不同光学滤波器设计，其BPF带宽（BWs）分别为160纳米和300纳米。文中对比了建模与实测的NDIR传感器性能，重点突出了信噪比（SNR）最大化和串扰最小化的性能优势，并验证了BPF在不同环境温湿度条件下的光谱稳定性。

    关键词： III–V族，传感器，甲烷，薄膜，分子束外延，非分散红外，微波，带通，溅射，异质结构，红外

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 具有层调制图案的LaAlO3/SrTiO3异质结构中增强的迁移率

    摘要： 克服低氧分压下缺陷相关载流子非故意掺杂的影响是实现多功能氧化物电子学的主要挑战。本工作证明，两步沉积法结合层调制图案化工艺可提升在5×10??托低氧分压下生长的LaAlO?/SrTiO?（LAO/STO）异质结构的多项性能。具体而言，我们的图案化样品展现出卓越的电学特性：在10特斯拉磁场下呈现约3500%的正巨磁阻效应，且在2开尔文温度下无需缓冲层或额外元素即可实现约5000 cm2/V·s的载流子迁移率增强。这些独特现象源于通过两步制备法抑制了可能源自STO层中氧空位相关缺陷的多带导电行为。因此，通过两步沉积法联合调制图案化工艺控制缺陷行为，即使在低氧条件下也能在单一平台诱导氧化物电子学的多项性能。

    关键词： 氧化物电子学、异质结构、电子特性

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于高效光催化析氧的有机/无机氮化物异质结构

    摘要： 鉴于四电子水氧化反应是水分解的速率控制步骤，高效产氧光催化剂正受到越来越多的研究关注。本研究通过简便的沉淀-氮化两步法制备了有机/无机g-C3N4/CoN氮化物异质结构。在优化CoN负载量后，所得g-C3N4/CoN复合材料的光催化产氧活性较原始g-C3N4提升超过4倍，在可见光（λ > 420 nm）照射下最高产氧率达到607.2 μmol h?1 g?1。研究表明，形成的g-C3N4/CoN异质结构能促进界面载流子分离，而负载的CoN作为有效助催化剂可加速水氧化反应动力学，二者协同显著提升了光催化产氧活性。值得注意的是，通过物理混合分别作为产氧和产氢光催化剂的g-C3N4/CoN与g-C3N4/Ni，在可见光（λ > 420 nm）照射下可从纯水中稳定地按化学计量比协同产氧产氢。虽然整体光催化水分解活性仍然很低，但本研究从表面改性和双功能助催化剂负载的角度，展示了一种简便且有前景的制备可见光活性光催化剂以实现水分解同步产氢产氧的方法。

    关键词： 析氧反应，g-C3N4，光催化水分解，异质结构

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 二维二硫化锡/氧化锡（SnS2/SnO2-x）混合相的氨气传感性能

    摘要： 通过湿化学法合成了二维SnS2薄片，并将其作为薄膜沉积在陶瓷基板的铂叉指电极上，旨在制备一种电导式传感器。随后，在受控条件下对二维SnS2传感薄膜进行原位退火处理，温度最高达400°C。采用原位技术对热处理前后传感薄膜的形貌、微观结构和电学性能进行了表征。扫描电镜分析表明，热处理后二维薄片形貌得以保持；而拉曼和能谱分析则显示SnS2相部分/完全转变为SnO2相。由于形成了二维SnS2/SnO2-x混合相，传感薄膜的电学性能也发生了显著变化。通过在传感器基底上直接对二维SnS2薄膜进行简单自退火处理，最终获得了基于SnS2-SnO2-x纳米混合薄片的电导式气体传感器。所制传感器以氨气(NH3)为目标气体进行测试。结果表明：随着二维SnS2敏感薄膜退火温度升高，传感层电阻降低而对氨气的响应增强，在250°C退火处理时达到最大值。基于观察到的形貌、微观结构和电学性能变化，对该现象进行了解释，揭示了二维SnS2/SnO2-x混合相在决定氨气传感性能中的关键作用。

    关键词： 异质结构、气体传感器、氨气、二维SnS2薄片、氨

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • γ射线辐照对CdS/p-Si异质结特性影响的研究

    摘要： 通过热蒸发法在p型硅衬底上沉积硫化镉（CdS）薄膜以制备CdS/p-Si异质结。采用不同剂量范围（0-80 kGy）的γ射线辐照来调控该异质结的微观结构、光学及电学特性。X射线衍射测试表明γ辐照降低了CdS薄膜的结晶度；扫描电子显微镜图像显示随着辐照剂量增加，CdS颗粒平均尺寸增大。光致发光结果表明特定辐照剂量会在价带间隙位点产生黄光发射。I-V特性曲线显示电流传输特性受不同γ剂量影响。由于界面不均匀性、缺陷密度、界面电荷分布及辐照后界面层厚度变化等因素，CdS/p-Si异质结构的势垒高度、饱和电流和理想因子等参数发生改变。文中讨论了γ辐照对CdS/p-Si异质结的诱导效应及其可能机理。

    关键词： 异质结构、漫反射、光致发光、伽马辐照、热蒸发

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 制备具有增强光催化活性的MoS?@ZnO异质结构

    摘要： 为有效解决有机污染物引发的环境问题，通过两步水热法成功制备了MoS2@ZnO异质结构，其中MoS2纳米片生长在ZnO纳米棒表面。该合成异质结构在紫外（UV）和可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）时表现出优异的光催化活性。在相同反应条件下，MoS2@ZnO异质结构对应的光降解速率常数分别达到0.02075 min?1和0.00916 min?1，均高于纯ZnO的0.00514 min?1和0.00048 min?1。显然，与纯ZnO相比，MoS2@ZnO异质结构的光催化活性显著提升。这归因于在ZnO纳米棒表面负载MoS2后，光催化剂比表面积增大及ZnO与MoS2之间形成异质结构，有助于为污染物吸附提供更多反应位点并提高光生电子-空穴对的分离效率。

    关键词： 二硫化钼、复合材料、氧化锌、光催化活性、异质结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用于柔性及印刷电子的氟化石墨烯悬浮液：薄片、二维薄膜与异质结构

    摘要： 氟化石墨烯（FG）作为石墨烯最稳定的衍生物，被推荐用作功能材料（弱氟化程度）以及石墨烯和其他二维材料的介电层，尤其适用于柔性及印刷电子器件。本研究的主要发现包括：(1) 首次测量了不同氟化程度的FG在弯曲条件下的优异机械性能；(2) 厚度达25纳米的FG薄膜在宽波长范围内具有97-99%的透光率；(3) 印刷交叉结构中表现出超低漏电流和高击穿场强；(4) 少层氟化石墨烯薄片从中心到边缘的面间距平滑增加1-2%；(5) 在银层上印刷的FG薄膜拉曼散射显著放大时，拉曼光谱中仅观察到与C-C键相关的G峰，未出现缺陷相关的D峰。研究表明氟化石墨烯薄膜在2.5-4%拉伸应变范围内特性保持不变。总体而言，氟化石墨烯薄膜在柔性及印刷电子领域具有广阔应用前景。

    关键词： 异质结构、二维打印技术、氟化石墨烯、高分辨电子显微镜、氟化石墨烯柔性

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有高光催化活性的手性半导体纳米棒异质结构

    摘要： 手性半导体纳米棒及其异质结构引起了广泛关注。本研究表明，CdSe@CdS半导体纳米棒（SNR）表面的手性氨基酸显示出圆二色性光谱带（CD，200-480 nm）。研究发现，较长的SNR会诱导更强的CD强度，而SNR直径的增加会导致明显的CD波段红移。多位点后生长铂（Pt）和金（Au）进一步增强了CD强度并引发了CD波段转变。电磁计算表明，金属后生长产生了强烈的电磁场增强效应，其中Pt的增强效果强于Au。优化的SNR多位点手性铂催化剂表现出更高的光催化活性，表明沉积的金属促进了能量转移并增强了光生电子-空穴对的分离。这些发现证明，通过调节半导体纳米棒的形貌，在多位点沉积金属为产生纳米结构的强光学活性提供了一种方法。

    关键词： 圆二色性、金属生长、异质结构、半导体纳米棒

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 拓扑绝缘体的稀土掺杂：薄膜与异质结构体系的简要综述

    摘要： 磁性拓扑绝缘体（MTIs）是一类新型材料，其拓扑非平庸的电子能带结构与长程铁磁有序共存。铁磁基态可破坏时间反演对称性，在拓扑表面态中打开一个能隙，该能隙大小取决于磁矩强度。通过稀土离子掺杂是向材料引入更高磁矩的方法之一，但在Bi2Te3块体晶体中，溶解度极限仅为百分之几。采用分子束外延技术生长掺杂(Sb,Bi)2(Se,Te)3拓扑绝缘体薄膜，可在保持高结晶质量的同时实现高掺杂浓度。本文将综述Dy、Ho和Gd掺杂拓扑绝缘体薄膜的生长、结构、电学及磁学特性。研究表明，虽然拓扑绝缘体中可引入高磁矩，但并未形成铁磁有序。通过利用界面效应，实现了与磁性拓扑绝缘体Cr:Sb2Te3邻近耦合的Dy掺杂Bi2Te3的长程磁有序。显然，经过设计的MTI异质结构提供了结合不同层优势特性的新可能，从而为在更高温度下观测新量子效应提供了理想的材料平台。

    关键词： 稀土掺杂、分子束外延、拓扑绝缘体、异质结构、碲化铋、碲化锑

    更新于2025-09-23 15:22:29