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一步法合成厘米级单晶α-三氧化钼
摘要： 通过采用便捷的物理气相沉积工艺，我们开发出一种简单且低成本的合成路线，成功制备出具有单晶特性和显著尺寸（大于10毫米×10平方毫米）的高质量正交相三氧化钼晶体。结合原子力显微镜、X射线光电子能谱、同步辐射X射线衍射和拉曼光谱等多种表征技术，从电子结构和物理结构两个层面证实了α-MoO3晶体的高品质。与文献中先前报道的方法相比，本研究展示了一种仅需三氧化钼粉末的极简化一步合成法。最终测试的电致变色性能显示出高透光率和优异的光学特性，这可能拓展三氧化钼单晶在纳米传感器、纳米电子学等领域的潜在应用。
关键词： 广角X射线衍射（GIXRD）、X射线光电子能谱（XPS）、单晶性、物理气相沉积（PVD）、三氧化钼（α-MoO3）
更新于2025-11-21 11:24:58
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纳米晶正交相氮化硼薄膜的增强电子场发射
摘要： 采用射频磁控溅射法在石墨基底上制备了具有蜂窝状岛状形貌的纳米晶正交氮化硼（oBN）薄膜。场发射（FE）测试结果表明，与高质量立方氮化硼（cBN）薄膜相比，oBN薄膜的场发射性能显著提升：开启电场从17.0 V/μm降至6 V/μm，最高发射电流密度从2.8×10?? A/cm2增至3×10?? A/cm2。这种增强效应源于突出蜂窝状岛状形貌与蜂窝状互联内部结构共同导致的有效势垒大幅降低。
关键词： 半导体、薄膜、电子场发射、氮化硼、物理气相沉积
更新于2025-09-23 15:22:29
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偶氮苯客体在蒸镀玻璃混合物中的光稳定性提高十倍
摘要： 为提升有机玻璃在电子应用中的光稳定性，通常依赖化学结构的改性。我们在此证明：通过物理气相沉积使分子更紧密堆积，无需化学修饰即可显著提高客体分子的光稳定性。我们研究了取代偶氮苯（4,4'-二苯基偶氮苯）在塞来昔布蒸镀玻璃基质中的光异构化现象。通过紫外-可见光谱直接测量反式到顺式态的光异构化过程，发现其速率取决于玻璃共沉积时的基底温度。光稳定性与玻璃密度合理相关——最佳玻璃的光稳定性约为液冷玻璃的十倍。模拟光异构化的分子动力学计算也证实：蒸镀玻璃可抑制客体分子的光反应。根据模拟估算，单次光异构化事件影响的区域约包含5个分子。
关键词： 光稳定性，有机玻璃，偶氮苯，光异构化，物理气相沉积，分子模拟，紫外-可见光谱
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过固体源物理气相沉积在硅衬底上制备拉伸应变锗薄膜
摘要： 开发与硅兼容的有源光子器件是计算机和现代电子工业的重点优先事项。锗与硅兼容，是一种极具前景的发光材料。迄今为止报道的几乎所有硅上锗材料都是使用有毒前驱体气体生长的。在此，我们展示了通过无毒固体锗源的物理气相沉积在硅衬底上制备锗薄膜。结构表征表明，在沉积过程中锗薄膜中引入了高拉伸应变。我们将这种拉伸应变的存在归因于硅和锗之间热膨胀系数的差异。这些材料的发光光谱中存在一个以约2100纳米为中心的锗峰，这可能仅由直接带隙发光引起，也可能是直接带隙和间接带隙发光的叠加。因此，这些硅上锗材料在发光应用方面具有良好前景。
关键词： 拉伸应变，硅衬底，物理气相沉积，锗薄膜，光致发光
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光改性对复合基体的影响及PVD工艺制备薄层的耐蚀性
摘要： 对于物理气相沉积（PVD）技术而言，在沉积金属层之前清洁基底是关键的预处理步骤之一。本文展示了采用激光技术改性纺织复合基底的研究成果，及其对可穿戴电子器件用银结构表面电阻的影响。经基底改性处理后，镀层的电阻较未改性基底制备的结构有所升高。研究采用实验设计技术对激光改性工艺进行了优化。
关键词： 可穿戴电子设备、纺织电子学、实验设计、物理气相沉积、激光改性、PVD
更新于2025-09-23 15:19:57
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通过原位物理气相沉积法单片生长的二维WS?/MoS?异质结构中的层间相互作用
摘要： 理解二维（2D）过渡金属硫族化合物（TMDCs）垂直异质结构中的层间相互作用，对于开发其在下一代光电子学和电子学中的先进功能至关重要。我们通过原位物理气相沉积展示了由二维MoS?和WS?层构成的TMDC异质结构的整体堆叠。研究发现，动力学溅射的原子能够克服垂直层间的范德华力，从而形成大量具有不同扭转角的随机取向堆叠。X射线光电子能谱结果表明，二维WS?/MoS?构成II型异质结，其能带排列显示导带偏移为0.41 eV，价带偏移为0.25 eV。特别值得注意的是，由于非取向堆叠，我们在异质界面处观察到显著的层间耦合及相关的激子弛豫现象。通过第一性原理计算分析垂直堆叠的能带结构和电荷密度，我们揭示层间耦合是层间距的函数，且对扭转角相对不敏感。
关键词： 能带排列、二维材料、物理气相沉积、层间耦合、异质结构
更新于2025-09-22 13:36:09
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通过真空热蒸发生长ZnO<sub>x</sub>薄膜并进行空气退火的结构研究
摘要： 氧化锌薄膜通过真空条件下锌粉热蒸发并在空气中热处理后生长在载玻片上。采用X射线衍射（XRD）、拉曼散射和扫描电子显微镜（SEM）对薄膜进行了表征。沉积态薄膜样品的XRD图谱呈现六方相锌结构并带有轻微纤锌矿型氧化锌织构。观测发现，在450至600摄氏度下进行1至3小时热处理后，XRD图谱几乎完全转变为纤锌矿型氧化锌结构。SEM图像显示沉积态薄膜呈现类六方纽扣状薄片晶粒，经热处理后转变为针状纳米级结构。与热处理薄膜相比，沉积态薄膜拉曼光谱中某些振动模式出现红移现象，且在582厘米-1附近出现新谱线，表明氧化锌薄膜存在氧空位或锌间隙等缺陷。沉积态锌薄膜中高频氧振动对应的最强拉曼模相对于热处理薄膜红移约7厘米-1。
关键词： 薄膜，氧化锌，物理气相沉积
更新于2025-09-22 14:45:48
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像素表面形貌对薄膜封装顶发射有机发光二极管性能的影响
摘要： 研究对比了两种不同设计的顶发射绿色有机发光二极管（OLED）。第一种采用平面OLED结构，第二种通过200纳米厚的绝缘光刻胶模拟显示像素分区，形成具有地形起伏的OLED表面。研究发现地形特征对OLED性能影响显著：使用原子层沉积（ALD）氧化铝（Al?O?）阻隔膜的器件测试表明，在65°C/85%RH存储条件下，地形OLED的稳定性明显低于平面器件，且两者老化模式存在差异。鉴于ALD技术的高保形性本应使阻隔膜在两种器件上表现一致，推断地形OLED的薄弱环节在于其结构本身而非Al?O?封装。进一步研究未封装（无Al?O?）的平面与地形OLED发现：平面器件可保存数周，而地形器件在21°C/50%RH实验室环境中仅能维持数小时货架寿命。分析显示，地形表面会导致PVD沉积层在光刻胶锥角区域（像素边缘）减薄——这对玻璃基底部发射器件的厚电极影响不大，但对顶发射架构中作为半透明电极的15纳米超薄银阴极构成关键问题，该现象将在微显示技术应用OLED顶发射架构的框架下展开讨论。
关键词： 暗斑、物理气相沉积、原子层沉积、有机发光二极管、形貌、退化
更新于2025-09-19 17:13:59
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自供电SnS1-xSex合金/硅异质结光电探测器在宽光谱范围内具有高灵敏度
摘要： 合金工程与异质结构设计是提升二维材料光电探测器光敏性的两种有效方法。本研究首次通过第一性原理计算了SnS1-xSex（0≤x≤1）的能带结构并合成了相应合金纳米片。系统测试表明：在635 nm光照下，SnS0.25Se0.75展现出最高空穴迁移率（0.77 cm2·V?1·s?1）、适中光电响应度（4.44×102 A·W?1）及快速响应特性（32.1/57.5 ms）。为降低暗电流并增强光吸收，我们制备了自驱动SnS0.25Se0.75/n-Si器件，该器件实现了卓越的377 mA·W?1响应度、~1011 Jones探测率及~4.5×102的光电流/暗电流比，其上升/衰减时间短至4.7/3.9 ms。此外，器件在635-1200 nm宽波段保持稳定可重复的光开关特性。值得注意的是，这些参数达到或超越了多数已报道的IVA族层状材料自驱动光电探测器。最后通过能带排列分析了SnS0.25Se0.75纳米片与n-Si的协同效应。这些突破性成果为下一代二维合金光电子器件发展开辟了新途径。
关键词： 合金工程、光电探测器、锡硫属化合物、物理气相沉积、范德华异质结构
更新于2025-09-16 10:30:52
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用于光伏应用的纳米结构Cu2S薄膜制备研究
摘要： 当前的研究工作致力于开发新型光伏材料，在降低成本的同时提高效率?？⑿滦凸夥牧鲜笨悸堑囊蛩匕ǎ汉鲜实哪艽湎?、采用低成本沉积方法沉积材料的可能性、元素的丰度，以及与元素合成、组件生产、运行和处置相关的低环境成本。长期以来，人们一直在持续努力寻找最适合作为太阳能电池吸收材料的材料，也提出了一些先进材料作为潜在的太阳能电池材料。在我们目前的研究中，我们采用Cu2 - xS作为合适的p型吸收层材料，但形成稳定的Cu2 - xS薄膜是一项困难的任务。不同的研究人员提出了不同的方法，我们发现元素堆叠层沉积法是一种很有前景的技术。但该技术需要在厚度和层数方面进一步优化，以获得具有所需化学计量比的最佳结果。在此背景下，我们尝试通过物理气相沉积技术在玻璃基板上优化厚度和层数，以开发多层Cu2 - xS薄膜。通过这种方法获得的结果表明，最佳层数为10层，通过XRD、EDX、SEM、分光光度法和PL等不同的表征技术可确保形成晶态Cu2S结构，其光学带隙约为1.65 eV至1.85 eV。采用银和体电阻（ρb）的肖特基结的I - V特性表明该样品具有半导体特性。据我们所知，这是首次报道此类纳米结构Cu2S薄膜的制备。
关键词： 硫化亚铜，元素堆叠层，吸收层，优化，物理气相沉积，带隙
更新于2025-09-12 10:27:22