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oe1(光电查) - 科学论文

19 条数据
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  • 基于硅纳米线和硅量子点与Al?O?-Ag混合纳米结构的电子-光子双调控高性能发光器件

    摘要： 基于硅量子点（Si QD）的发光器件制备于硅纳米线（Si NW）阵列上。通过在Si NW与Si QD之间插入Al?O?-Ag混合纳米结构（Al?O?-Ag HN），其光致发光（PL）和电致发光（EL）强度较对照样品均显著增强。PL增强主要归因于Al?O?对p型Si NW的钝化效应，以及Ag纳米粒子局域表面等离子体共振效应带来的吸收截面扩大。在更低施加电压下，相同注入电流时EL强度提升达14.9倍，这可能源于电子的高注入效率及Al?O?-Ag HN使纳米线结构的波导效应增强。研究表明，通过调控Si NW/Si QD界面条件来精细管理电子与光子，可有效提升发光器件性能。

    关键词： 混合纳米结构、硅纳米线、发光器件、硅量子点

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 硅量子点与金纳米团簇混合产生的白光发射及其在汞(II)离子和含硫氨基酸检测中的应用

    摘要： 通过可控混合发射蓝光的硅量子点（Si QDs）和发射橙红光的金纳米团簇（Au NCs），制备出白光发射混合物（WLEM）。采用国际照明委员会（CIE）色度图测定该WLEM的色坐标为(0.33, 0.32)，与理想白光源极为接近。该WLEM还能以凝胶、固体和薄膜形式实现，其CIE坐标几乎相同，这增强了其作为固态器件中白光发射源的实用性。WLEM的可逆热响应特性拓展了其在热传感领域的应用。此外，该体系还被发现能快速、灵敏且选择性地检测Hg2+离子及含硫氨基酸半胱氨酸。

    关键词： Hg2+离子、白光发射混合物、硅量子点、半胱氨酸、金纳米团簇

    更新于2025-11-20 15:33:11

  • 水溶性全无机核壳硅量子点可见光驱动光催化产氢

    摘要： 研究了处于量子限域尺寸范围内的硼(B)和磷(P)共掺杂硅量子点(Si QDs)的光催化产氢(H2)性能。该共掺杂Si QDs具有由B、Si和P构成的非晶壳层，该壳层使表面带负电并赋予材料水溶性。亲水性壳层不仅提升了光催化产氢的稳定性和效率，还为研究产氢速率的尺寸依赖性提供了条件。实验观察到随着量子点尺寸减小，产氢速率显著提升?；诼砜馑估砺鄣姆治霰砻?，量子限域效应导致Si QDs最低未占分子轨道能级上移是光催化活性增强的原因。

    关键词： 硅量子点、量子限域、马库斯理论、光催化产氢

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 在PERC电池中插入低折射率介质背反射器：挑战与机遇

    摘要： 基于2.5纳米尺寸硅量子点/二氧化硅多层结构的发光器件已制备完成。该器件在直流驱动条件下实现了明亮的白光发射，其开启电压低至5伏。在方波和正弦波交流驱动条件下观测到频率依赖性的电致发光强度变化。研究发现施加正弦交流电时，发射波长会随频率改变。交流驱动条件下经过3小时测试后发光强度衰减小于12%，展现出比直流驱动更优的器件稳定性。

    关键词： 电致发光（EL），直流电（dc），硅量子点（Si QDs），频率依赖性

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 保加利亚索佐波尔(2019.9.6-2019.9.8)] 2019年IEEE第八届先进光电子学与激光国际会议(CAOL) - 天然气加热快速控制中的未授权行为评估

    摘要： 已制备出基于2.5纳米尺寸Si量子点/SiO2多层结构的发光器件。在直流驱动条件下实现了明亮的白光发射，器件启亮电压低至5伏。在交流方波和正弦波条件下观察到电致发光强度的频率依赖性。研究发现施加正弦交流电时发射波长随频率变化。在交流驱动条件下经过3小时测试后发光强度衰减小于12%，显示出比直流驱动更好的器件稳定性。

    关键词： 电致发光（EL），直流电（dc），硅量子点（Si QDs），频率依赖性

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 胶体体系中金纳米颗粒对硅量子点金属增强光致发光的影响：表面包覆的作用

    摘要： 在本研究中，我们报道了硅量子点（SiD）与金纳米粒子（AuNP）胶体集合体的光物理特性，重点研究了金属增强荧光效应。实验测试了不同尺寸（(27±10)和(88±12)nm）的AuNP以及约3.4nm尺寸的SiD（表面分别覆盖含Si-OH基团的氧化膜或接枝丙胺形成Si-(CH2)2-CH2-NH2末端官能团），以评估金对SiD荧光的增强作用。通过高分辨透射电镜（HRTEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）和凝胶电泳对纳米粒子进行表征，同时采用吸收光谱、稳态及时间分辨荧光研究（包括量子产率测定）分析了不同浓度下单独纳米粒子及其胶体集合体的光物理性质。实验证实AuNP存在时SiD的吸收和荧光显著增强，在最有利条件下可使SiD亮度提升约10倍。该效应强烈依赖于SiD表面涂层及其与柠檬酸盐包裹金表面的相互作用——这些相互作用控制着颗粒聚集状态及集合体中SiD与AuNP的相对距离分布。我们深入探讨了这些相互作用的本质及其对金属增强发光的影响机制。本研究为胶体水悬浮液中SiD表面基团和表面电荷对金属增强发光现象的影响提供了重要依据。

    关键词： 金纳米粒子、胶体集合体、金属增强光致发光、硅量子点、表面涂层

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过氦-氮气体混合物脉冲激光烧蚀制备的硅基纳米晶体的光致发光调控

    摘要： 采用氦气（He）-氮气（N?）混合气体（压力维持在0.5-5托的减压环境）中硅靶材脉冲激光烧蚀法，我们制备出具有强光致发光（PL）特性的基底支撑硅（Si）纳米晶薄膜，其发光特性与He/N?比例相关。研究表明：纯He气氛烧蚀时，Si纳米晶呈现分别位于"红-近红外"（峰值760 nm）和"绿色"（中心550 nm）光谱区的PL谱带，这分别归因于小尺寸Si纳米晶的量子限域激子态及非晶硅亚氧化物（a-SiO?）包覆层的局域电子态；而引入N?后会产生中心波长580 nm的强"绿黄色"PL谱带，该谱带源自Si纳米晶非晶氮氧化物（a-SiN?O?）包覆层的辐射复合。具有SiO?和a-SiN?O?包覆层的Si纳米晶PL瞬态过程显示微秒及亚微秒量级的非指数衰减，其衰减速率取决于混合气体中的氮含量。经超声研磨分散于水后，这些Si纳米晶可作为高效无毒生物成像标记物，而观察到的光谱调控效应使得该标记物的PL发射能适配特定生物成像需求。

    关键词： 气体中脉冲激光烧蚀、脉冲激光沉积、硅量子点、生物成像、硅纳米颗粒、量子限制效应、光致发光、氧氮化硅

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过凝胶电泳实现水溶性红光至近红外发光硅量子点的精确尺寸分离

    摘要： 凝胶电泳是一种用于分离和分析DNA、RNA和蛋白质等大分子的标准方法，本研究首次将其应用于硅（Si）量子点（QDs）的尺寸分离。所研究的硅量子点同时掺杂了硼（B）和磷（P）。共掺杂在硅量子点表面诱导出负电势，使其能够在水中分散。研究了不同B和P浓度以及在950°C至1200°C不同温度下生长的硅量子点。结果表明，天然聚丙烯酰胺凝胶电泳能够按尺寸分离共掺杂硅量子点。凝胶电泳将尺寸分离的量子点固定在固体基质中的能力，使得对尺寸纯化的硅量子点进行详细分析成为可能。例如，对在1100°C下生长的硅量子点干燥凝胶的光致发光（PL）研究表明，PL光谱最大值在1.4 eV左右的硅量子点溶液的PL光谱可以分离成15个以上的光谱，其PL最大值根据迁移距离从1.2 eV变化到1.8 eV。研究发现，PL峰能量与迁移距离之间的关系取决于硅量子点的生长温度以及B和P浓度。对于所有不同杂质浓度和不同温度下生长的样品，在宽能量范围内观察到PL光谱的半高全宽（FWHM）与峰能量之间存在明确趋势。FWHM随着峰能量的增加而增加，并且几乎是未掺杂硅量子点观察值的两倍。共掺杂硅量子点的大PL FWHM表明，由于带电杂质的存在，激子进一步局域化在共掺杂硅量子点中。

    关键词： 共掺杂、尺寸分离、硅量子点、光致发光、凝胶电泳

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 硅量子点中s、p、d和f电子的相干自旋控制

    摘要： 元素周期性质一经揭示，化学行为就能通过原子价态来理解。理想情况下，这一原理可推广至量子点——只需控制基于量子点的量子比特外壳层电子，就能实现量子计算。但半导体材料的缺陷打破了这一类比，实际器件很少呈现系统性的多电子排布。我们在此展示了一种静电约束量子点，其呈现出明确的壳层结构。我们观测到包含自旋和谷自由度多重态的四个壳层（31个电子）。研究发现，含单个价电子的不同填充态（即1、5、13和25个电子）均具备量子比特潜力。集成微磁体使我们能实现电驱动自旋共振（EDSR），从而在更高壳层态下获得更快的拉比旋转和更高保真度的单量子比特门操作。我们研究了轨道激发对单量子比特的影响随量子点形变的函数关系，并利用该特性实现更快速的量子比特控制。

    关键词： 拉比振荡、硅量子点、自旋量子比特、电驱动自旋共振、量子点

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 低温量子点覆盖的Ge/Si异质结构中间层的形成：一项利用高分辨透射电子显微镜和拉曼光谱的研究

    摘要： 采用峰值对算法结合拉曼光谱的高分辨率透射电镜图像软件分析方法，研究了含低温锗量子点的Ge/Si(001)结构中的晶格畸变。研究发现应力并未在量子点上方的厚硅层中扩散，而是通过形成薄混合成分边界层完全弛豫。但在锗覆盖层为10?的样品中，锗硅混合现象未出现在锗层下方。此外，对于锗覆盖层为6?或更低的样品，在锗层上下均未观察到混合现象。这可能是由于在低温沉积Ge/Si结构时，锗从锗小丘的{105}晶面而非锗润湿层向硅基体扩散占主导地位。确定发生强烈应力诱导扩散的临界硅覆盖层厚度范围为5至8纳米。

    关键词： 晶格应变，锗/硅量子点，峰对分析，高分辨透射电子显微镜，拉曼散射，应变弛豫

    更新于2025-09-19 17:13:59