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oe1(光电查) - 科学论文

152 条数据
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  • 花状异质结构Fe2O3/MoS2包覆非晶态硅羟基氧化物：光芬顿反应中硫化物光催化剂的有效表面改性方法

    摘要： 半导体光催化技术是仅利用太阳能解决能源与环境问题的重要途径。本研究采用简易水热法制备了三维花状Fe2O3/MoS2异质结构，在20分钟内对20 mg/L亚甲基蓝（MB）溶液的光降解效率极高，超过裸露Fe2O3纳米颗粒的10倍以上。此外，我们首次提出采用非晶态硅氧氢氧化物（SiOxH）作为涂层进行表面改性，以?；ち蚧锕獯呋猎诠夥叶俜从χ忻馐芨础＝峁砻?，SiOxH-Fe2O3/MoS2纳米复合材料在光芬顿反应中表现出良好的稳定性和高效分解性能，而未经SiOxH改性的Fe2O3/MoS2异质结构中的MoS2纳米片几乎全部被腐蚀殆尽。

    关键词： 光催化剂、异质结构、表征、表面改性。

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 扶手椅型石墨烷、氟代石墨烯、氟代石墨烷/石墨烯异质结构纳米带（H和F原子封端）的结构、电子及输运性质的第一性原理研究

    摘要： 我们采用基于密度泛函理论（DFT）和非平衡格林函数（NEGF）的量子输运计算方法，研究了由扶手椅型石墨烯纳米带中间部分替换为石墨烷（氟化石墨烷）纳米带或氟代石墨烷纳米带所构建的H/F原子封端扶手椅型石墨烯异质结纳米带的结构、电子及输运特性。结构稳定性计算表明：中间纳米带越宽的杂化体系稳定性越高。所有杂化体系均为具有不同直接带隙的半导体，其带隙值随边缘钝化方式和纳米带宽度的变化而改变。特别值得注意的是，杂化体系费米能级附近的能带结构主要由边缘部分的石墨烯纳米带区段决定。对AG5/GA1/G5NR体系计算的I-V曲线显示：电流在较小偏压范围（0.2 V–0.6 V）内快速上升，但在0.6至2.0 V电压区间呈现饱和状态。这些结果可为开发基于石墨烯纳米带的半导体和气体传感器提供参考。

    关键词： 异质结构、石墨烯纳米带、氟代石墨烷、石墨烷、氟代石墨烯

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种用于大规模单层六方氮化硼晶体集成制造的剥离方法

    摘要： 六方氮化硼（h-BN）是除石墨外唯一已知由简单、稳定且非褶皱的原子级薄层构成的材料。虽然历史上以粉末形式用作润滑剂，但h-BN薄层作为终极薄绝缘体、屏障或封装材料具有特殊吸引力。目前几乎所有新兴电子和光子器件概念都依赖于从小块晶体剥离的h-BN，这限制了器件尺寸和工艺可扩展性。我们重点系统研究铂催化的h-BN晶体形成机制，通过集成化学气相沉积（CVD）工艺解决单层h-BN的集成难题——该工艺能在45分钟内生长出晶畴尺寸超过0.5毫米且连续融合的h-BN层。该工艺采用商用可重复使用的铂箔，并支持剥离工艺实现轻松洁净的h-BN层转移。我们展示了以原子层精度依次拾取组装石墨烯/h-BN异质结构的方法，同时最大限度减少界面污染。该方案可便捷结合其他层状材料，使CVD制备的h-BN能集成到高质量可靠的二维材料器件层叠结构中。

    关键词： 转移、催化剂、六方氮化硼、石墨烯、化学气相沉积、二维材料、异质结构、铂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 涡轮无序MoSe2超薄膜的超低热导率及其对异质结构的启示

    摘要： 采用调制元素反应物（MER）法合成了含8、16、24、32和64层MoSe2的薄膜。X射线反射率图谱显示退火后薄膜厚度达到目标层数且界面原子级光滑。面内X射线衍射扫描仅呈现单层MoSe2晶体的hk0衍射峰。镜面反射X射线衍射图谱仅含00l衍射峰，表明MoSe2层的hk0晶面与衬底平行。X射线衍射与电子显微镜分析均显示大范围内各hk0晶面间存在旋转无序排列，所有取向概率均等。即使分析点位间距小于10纳米时，MoSe2层间仍存在旋转无序。时域热反射法测得0.07–0.09 W m-1 K-1的垂直平面热导率，其中最薄薄膜热导率最低。结构分析表明超低热导率源于旋转无序导致层间距增大。层间旋转无序还使Se原子键合环境显著偏离C3v对称性。这种结构无序有效降低了横向声子模式的群速度但对纵向模式影响甚微。由于异质结构中组分晶格失配时相邻层间易产生旋转无序，本研究预示此类异质结构将具有极低的垂直平面热导率。

    关键词： 旋转无序、异质结构、过渡金属二硫化物、湍层无序、热导率、二硒化钼

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 对称阳离子多甲川染料敏化TiO?用于亚甲基蓝的光催化还原

    摘要： 利用阳离子多甲川染料（D）2-[(1E)-1,3-丁二烯基]-1-(苯甲基)-苯并吲哚鎓硼氟酸盐的光谱、电化学及能量转换特性，发现该染料可作为TiO?的高效敏化剂。当染料应用于TiO?表面时，其初始较窄的吸光带会变宽，几乎覆盖整个可见光和近红外区域。这一效应使得更广泛的光量子能参与光催化转化过程。研究人员开发了多种D/TiO?型新型异质结构（HS），并通过甲醛还原亚甲基蓝的测试反应，在不同染料含量和各种光照模式下测定了其光催化活性。同时提出了不同波长光引发的能量转换机制方案并进行讨论。

    关键词： 光催化活性、异质结构、阳离子聚甲炔染料、二氧化钛、亚甲基蓝、敏化作用

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 采用MOCVD生长的高性能长波InAs/GaSb超晶格探测器

    摘要： 我们展示了基于无铝单异质结的高性能长波红外InAs/GaSb超晶格(SL)光电探测器，该异质结通过金属有机化学气相沉积(MOCVD)生长。器件结构采用中波InAs/GaSb SL p-n结(PN)与长波InAs/GaSb SL n型吸收区(n)组合的PNn设计以降低暗电流。此外，在像素隔离时仅刻蚀暴露中波材料，采用浅刻蚀技术抑制表面漏电流。在77K和-0.1V偏压下，器件呈现8.0μm的50%截止波长、2.4×10?? A/cm2的暗电流密度及2.1 A/W的峰值响应度。温度依赖的暗电流测量表明其扩散限制行为可维持至75K。估算的比探测率达7.3×1011 cm·Hz1?2/W，与分子束外延(MBE)生长的相似截止波长探测器相当。

    关键词： InAs/GaSb II型超晶格、金属有机化学气相沉积、异质结构、长波红外

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 准平面MoSe?/Bi?Se?纳米片中导电细丝的近红外湮灭用于模拟异突触可塑性

    摘要： 模仿突触功能对于突破传统冯·诺依曼架构中的内存墙具有重要意义。通过调节性中间神经元调控前后神经元间的异突触可塑性，能确保计算系统展现更复杂的功能。光电器件为高性能人工异突触系统提供了设计灵感。然而，利用近红外（NIR）辐射作为调制终端来模拟异突触可塑性的研究尚未实现。本研究报道了一种基于准平面MoSe2/Bi2Se3异质结构的近红外阻变随机存储器（RRAM），该器件实现了异常的近红外阈值切换和近红外复位操作。进一步研究表明，这种近红外辐射可作为调制终端用于模拟异突触可塑性。通过RRAM交叉阵列还演示了可重构的二维图像识别功能。准平面MoSe2/Bi2Se3纳米片中的近红外湮灭效应，可能为光学调制存内计算和人工视网膜假体开辟新途径。

    关键词： 二维材料、电荷捕获、准平面纳米片、近红外湮灭、异质结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 缺陷对过渡金属二硫化物单层构建的异质结构电子性质的影响

    摘要： 由MoS2、WS2、WSe2和MoSe2两种单分子层（单层）构成的异质结构的电子特性通过第一性原理进行了模拟，重点研究了堆叠特性及其晶格中点缺陷的影响。研究发现，当单层像体材料那样发生位移时，MoS2/MoSe2、MoS2/WS2、WS2/WSe2和MoSe2/WSe2异质结构表现出半导体特性，其带隙分别为0.88、1.25、1.06和1.07 eV。与单个单层不同，这些异质结构具有间接带隙，而在WS2/WSe2异质结构中的双层堆叠变体以及单层镜像堆叠的MoS2/MoSe2异质结构中则保留了直接带隙特性?？瘴缓推渌蜃逶颖籘e原子取代会减小带隙。对无缺陷异质结构和含点缺陷异质结构中第一直接带隙跃迁的轨道成分计算表明，跃迁主要涉及Mo或W原子的d电子。

    关键词： 缺陷、二维晶体、过渡金属二硫化物、异质结构、电子结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 六方氮化硼上石墨烯纳米带的电子结构

    摘要： 六方氮化硼因其可剥离至仅几个原子厚度且缺陷密度极低，成为构建二维异质结构的理想介电材料。将石墨烯纳米带置于高质量六方氮化硼上，能形成具有超高迁移率的理想准一维系统。鉴于高质量一维电子系统在邻近超导体时可实现马约拉纳束缚态的有效调控，其制备具有重要研究价值。本研究探讨了氮化硼衬底对石墨烯纳米带电子特性的影响，分析了扶手椅型与锯齿型两种纳米带构型。结果表明：特定堆叠构型下，氮化硼会显著改变纳米带的电子结构——特别是锯齿型纳米带边缘因自旋与子晶格自由度存在耦合，六方氮化硼可诱导出极强的自旋极化边缘态能级分裂，该分裂能高达40毫电子伏特。

    关键词： 异质结构、石墨烯纳米带、六方氮化硼、自旋分裂、电子结构

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [纳米结构科学与技术] 纳米线电子学 || 基于一维纳米线的异质结构气体传感器

    摘要： 具备定量与定性检测气体能力的气体传感器在日常生活各方面发挥着重要作用，可用于空气质量监测、环境污染治理、化学物质检测、化工过程控制、食品质量评估及医疗诊断等领域。一维（1D）纳米结构（至少有一个维度在1-100纳米范围内，包括纳米线、纳米棒、纳米带或纳米纤维）长期以来被视为气体传感器的理想构建单元[1-7]。纳米线用于气体传感的独特优势在于其高比表面积、灵敏表面、高结晶度、高载流子迁移率、低功耗及易于器件集成等特性[2,6,8,9]。2001年纳米线首次被用于概念验证型气体传感器研制[2,3]，此后该领域研究迅速升温——通过科学网以"纳米线"和"气体传感器"为关键词检索显示，过去15年间相关文献超过1200篇（图7.1）。值得注意的是，这些研究中金属氧化物纳米线占据主导地位，而有机聚合物、金属及其他半导体纳米线仅占较小比例（12.6%）。其中n型ZnO和SnO2纳米线成为气体传感研究最广泛的材料并不意外，因为相较于In2O3、WO3和TiO2等其他金属氧化物（电子迁移率分别为100、10和0.4 cm2·V?1·s?1），ZnO和SnO2具有极高的电子迁移率（分别为160和200 cm2·V?1·s?1）。

    关键词： 速度、异质结构、灵敏度、纳米线、气体传感器、金属氧化物、选择性、稳定性

    更新于2025-09-23 15:21:21