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oe1(光电查) - 科学论文

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出版时间
  • 2018
研究主题
  • A3. 金属有机气相外延 B2. 半导体III-V族材料 A1. 纳米结构 B2. 半导体磷化铟
应用领域
  • 纳米材料与技术
机构单位
  • Sophia University
188 条数据
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  • </sub> ) 夹层

    摘要： 采用电容/电导-电压（C/G-V）测试方法，在5-500 kHz频率范围内室温测量了高介电常数Au/n-Si金属-半导体结构的电学与介电特性。通过低频-高频电容法和Nicollian-Brews法分别从C、G数据中提取了界面态（Nss）和电阻（Ri）的电压依赖特性曲线。基于C、G数据计算了复介电常数（ε'、ε''）、电模量（M'、M''）及交流电导率（σac）的实部与虚部。所有参数均与频率和电压强相关，尤其在低频区受麦克斯韦-瓦格纳弛豫和界面态显著影响。Nss-V与Ri-V曲线中的观测峰可归因于M/S界面处界面态的特殊分布。结果表明：[2%石墨烯钴掺杂（Ca3Co4Ga0.001Ox）]中间层具有高介电常数，可作为M/S界面的传统SiO2替代层，既能提升电容值/电荷/能量存储能力，又可同时降低界面态密度和串联电阻（Rs）。交流电导率σ在中低频区基本恒定，但在对应直流与交流电导率的高频区开始显著上升。

    关键词： 电学性能、纳米结构、介电性能、石墨烯、聚合物

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 低负载激光沉积Ru/C的纳米多孔水氧化电极具有增强的腐蚀稳定性

    摘要： 对于水氧化生成氧气的反应，已知覆盖氧化物的钌金属是最有效的催化剂，但其稳定性有限。本文提出一种策略，将钌/碳（Ru/C）复合材料负载于新型纳米多孔电极表面，在降低贵金属用量的同时提高稳定性。通过一步激光诱导沉积法，从Ru3(CO)12溶液中在阳极氧化铝模板的孔壁表面制备Ru/C涂层。扫描电子显微镜证实孔内壁存在连续的Ru/C层。X射线衍射结合拉曼光谱和X射线光电子能谱分析表明，该非晶材料由嵌入碳基体中的金属钌构成。与平面样品相比，这些多孔电极在pH 4条件下进行水氧化时展现出更优的稳定性。其电催化性能与几何参数相关，当孔道长度为13微米时达到最佳性能：在过电位η=0.20 V下实现2.6 mA cm?2（即49 A g?1）的电流密度。

    关键词： 钌催化剂、纳米结构、水分解、电化学、贵金属

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 溶剂对蜜蜂形态的影响：通过原子力显微镜在沥青样品上观察到的结构

    摘要： 本研究的目的是基于观测到的被称为"蜂巢结构"的纳米形态特征及其在沥青胶结料被庚烷或甲苯稀释时的变化，对针入度等级为30/45的沥青胶结料（CAP 30/45）进行表征。通过原子力显微镜（AFM）轻敲模式研究了CAP30/45、甲苯和庚烷薄膜的形貌，结果显示沥青胶结料薄膜中存在典型的"蜂巢结构"，但这种结构在其他薄膜中不可见。甲苯完全溶解了蜂巢结构，而经庚烷处理的薄膜仍保留部分结构。

    关键词： 纳米结构、原子力显微镜、沥青质、沥青

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 反应磁控溅射技术制备的锐钛矿型二氧化钛纳米结构的光催化活性

    摘要： 本工作采用直流反应磁控溅射技术成功合成了具有高光学与结构均匀性的纳米结构二氧化钛（TiO?）光催化剂。所制备的TiO?薄膜无需任何热处理即具备优异的结构均匀性。X射线衍射图谱与紫外-可见光谱分析表明，所制薄膜为锐钛矿相结构，其禁带宽度为3.23电子伏特。傅里叶变换红外光谱证实了Ti-O键的形成。沉积薄膜中TiO?颗粒的平均粒径介于5-7纳米之间。这些纳米结构作为光催化剂具有显著应用价值——通过测定紫外照射时间下的降解速率确定其光催化活性，所得一级反应速率常数为2.4×10?3分钟?1。

    关键词： 锐钛矿相，二氧化钛，纳米结构，光催化

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 金催化InGaAs纳米线中闪锌矿和纤锌矿晶体结构的形成

    摘要： 由具有闪锌矿晶体结构的块体材料制成的III-V族半导体纳米线，众所周知会呈现闪锌矿或纤锌矿晶体结构。理解和控制所形成的晶体结构对于纳米线在多个领域的应用至关重要。此外，三元纳米线的组分调控是实现成功应用的另一关键技术环节。我们基于双组分成核理论推导出一个通用模型，用于解释金催化InxGa1-xAs纳米线中闪锌矿、纤锌矿及混合晶体结构随生长条件和组分x变化的实验现象——这些现象此前尚未被充分理解。一个有趣的理论发现是：即使从相同催化剂颗粒在相同条件下成核，纤锌矿相与闪锌矿相也会具有不同组分。

    关键词： A1. 纳米结构，A1. 成核，A1. 晶体结构，B2. 半导体III-V族材料，B2. 半导体三元化合物

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 金纳米层涂层对纯铝表面连续波激光烧蚀的影响：结构与光学特性的评估

    摘要： 本文介绍了利用连续波激光辐照在纯铝表面制备均匀大面积微/纳结构的方法。研究采用金纳米涂层作为约束层以控制熔融区域可能产生的流体动力学现象，并探究了激光诱导形貌与金涂层厚度的关联性。通过扫描电子显微镜、能谱分析、X射线衍射掠入射测试以及紫外/可见/红外波段的光学吸收/反射光谱对样品进行表征。结果表明：使用输出功率130W的连续波CO?激光辐照后，可在铝表面形成平均尺寸50纳米至5微米的均匀结构。表面形貌的改变使紫外区特征吸收峰增强并在可见光区出现新吸收峰。此外，这些结构化表面在不同光谱区域展现出独特的反射特性，清晰显示出其作为选择性太阳能吸收剂的巨大潜力。研究数据显示该工艺制备的样品具有0.98的吸收系数、0.13的发射系数及7.53的ξ因子，证实该方法可作为制备选择性太阳能吸收剂的高效快速技术。

    关键词： 纳米结构、铝、选择性太阳能吸收器、溅射、纳米层、连续波二氧化碳激光器、金、黑碳

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 还原氧化石墨烯-纳米结构硅光传感器在室温下具有高光电响应度

    摘要： 我们在导电还原氧化石墨烯(rGO)上制备了具有1.37电子伏特直接带隙的纳米结构硅(~3纳米)，用于高效光传感器。该坚固的光传感器采用非平衡加工工艺制成：通过纳秒准分子激光脉冲熔融交替的硅层与非晶碳层，在rGO层上形成微柱和纳米级硅受体。入射白光在硅微结构及纳米受体中产生自由载流子，这些载流子在电压偏置作用下通过rGO层弹道传输至外电路。rGO-硅器件对光的响应度(电阻-时间关系)与I-V测试表明：白光照射下电阻呈指数下降且具有非整流特性。室温下rGO-硅器件的光电响应度达3.55安培/瓦，显著优于先前制备的石墨烯基欧姆光传感器。rGO-硅结构的电阻温度依赖性测量显示：低温区(<100K)遵循Efros-Shklovoskii变程跳跃(ES-VRH)电导机制，高温区(>100K)呈现阿伦尼乌斯电导行为。经计算，高还原低缺陷rGO中的局域化长度、跳跃能和激活能分别为17.58微米、3.15毫电子伏特和1.67毫电子伏特。高度还原且缺陷较少的rGO二维特性还在5K温度下表现出约2.5%的有趣负磁阻效应，暗示rGO-硅在光自旋电子学中的潜在应用价值。通过纳秒脉冲激光退火实现rGO-硅结构与大尺寸蓝宝石的集成及其优异的光传感性能，将为这些功能化二维材料的深入研究开辟新领域。

    关键词： 脉冲激光退火、拉曼光谱、变程跳跃、纳米结构、还原氧化石墨烯

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 3D蛋黄@壳层TiO2-x/LDH结构：用于可见光驱动CO2转化的定制化结构

    摘要： 通过工程化半导体实现二氧化碳光转化生成碳氢太阳能燃料，被视为应对全球变暖时期能源需求的有效方案。为此，研究团队通过顺序溶胶-凝胶法、氢气处理及水热制备步骤，成功构建了三维蛋黄@壳层结构氢化二氧化钛/钴铝层状双氢氧化物（3D Y@S TiO2-x/LDH）复合架构。该结构无需贵金属助催化剂即可高效实现二氧化碳光还原制取太阳能燃料。时序实验表明：反应2小时内甲醇选择性极高（产率高达251微摩尔/克催化剂·小时），而随着反应时间延长至12小时甲烷产量逐步提升（最高达63微摩尔/克催化剂·小时）。这种卓越效率源于三维Y@S TiO2-x/LDH架构的工程设计——其中介孔蛋黄@壳层结构与层状双氢氧化物层间空间具备优异的二氧化碳吸附能力；TiO2-x中的氧空位可为二氧化碳的吸附、活化和转化提供额外活性位点；此外，Y@S TiO2结构中生成的Ti3+离子及与层状双氢氧化物片层的连接结构，能有效促进电荷分离并将纳米结构的带隙缩减至可见光波段。

    关键词： 太阳能燃料、氧空位、光催化、二氧化碳转化、纳米结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用Co?O?纳米结构作为光催化剂从水溶液中CO?生产甲醇

    摘要： 在本研究中，我们首次报道了Co3O4纳米结构在模拟太阳光（100 mW/cm2）下无需牺牲剂即可将水中CO2光催化还原为甲醇（MeOH）的活性，这可视为人工光合作用的一个简单范例。通过两种合成方法制备了具有不同形貌多孔纳米颗粒聚集体的混合价态钴氧化物（Co3O4）纳米结构粉末，并完成了其结构特性（PXRD、XPS、SEM和TEM）、光学性能（UV-vis-NIR、拉曼和FT-IR）、磁化曲线及比表面积（BET）的表征。

    关键词： 四氧化三钴、光催化、人工光合作用、二氧化碳还原、纳米结构、甲醇

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 光活性金属卟啉柱撑三维聚合物的制备

    摘要： 在为制备稳定的柱撑石墨烯纳米结构所做的极少数尝试中，尚未见有关二氧化钛-石墨烯（TG）纳米片间插层锡卟啉的报道。本研究成功合成了由锡卟啉功能化石墨烯-二氧化钛复合（TG）材料构成的柱撑石墨烯纳米结构。该化合物在可见光照射下的光降解反应中表现出高活性。光催化结果表明，含3%石墨烯的TG复合材料具有最高的光活性，其光活性约为纯TiO2的1.5倍。此外，锡卟啉柱撑TG复合材料（TGSP）在降解甲基橙染料时展现出优异的可见光光催化性能，可在180分钟内完全破坏甲基橙染料。这种柱撑碳纳米结构因石墨烯片层与SnTCPP柱体间的协同效应而呈现独特光活性，研究发现SnTCPP柱撑TG复合材料的高效光捕获结构源于框架内密集嵌入的高可见光吸收卟啉发色团。光催化机理研究表明，羟基自由基是TGSP化合物降解甲基橙过程中的主要活性物种。

    关键词： 半导体、纳米结构、材料、光催化

    更新于2025-09-23 15:22:29