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oe1(光电查) - 科学论文

756 条数据
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  • 无镉量子点嵌入光敏化聚合物表面的协同作用：在低环境光照下高效杀灭多重耐药菌株

    摘要： 无镉量子点（QD）与结晶紫光敏染料结合，并通过一种名为"溶胀-包封-收缩"的非共价浸渍工艺掺入医用级聚氨酯中。研究人员在临床环境常见光照强度（500勒克斯）的低功率可见光照射下，测试了所制备的量子点-结晶紫聚氨酯基底（QD + CV PU）的抗菌效果。该复合材料的抗菌性能优于单一聚合物基底，能杀灭约99.9%的环境铜绿假单胞菌、囊性纤维化患者临床分离株及大肠杆菌临床菌株。通过活性氧抑制剂和时间分辨光谱分析发现：发绿光的量子点与结晶紫相互作用产生了I型和II型电子转移及能量传递的复合过程，其中高活性单线态氧起主导作用。本研究首次证明，在日常光照条件下，含有生物相容性无镉量子点和结晶紫染料的光活化表面能高效协同杀灭临床和环境来源的固有耐药及多重耐药革兰氏阴性菌。

    关键词： 光动力疗法、抗菌、活性氧物种、表面、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 量子点材料工程助力量子点敏化太阳能电池效率突破13%

    摘要： 量子点（QD）光捕获材料的内在电子结构和晶体质量是决定最终量子点敏化太阳能电池（QDSCs）光伏性能的主要因素。毫无疑问，开发合适的高质量量子点是提升QDSCs性能的关键途径。为降低陷阱态缺陷密度，在光捕获星形材料Zn-Cu-In-Se（ZCISe）合金量子点周围外延生长了带隙更宽的ZnSe壳层，形成I型核/壳结构ZCIS/ZnSe。通过这种量子点材料工程，QDSCs的平均功率转换效率（PCE）从原始CuInSe2的9.54%提升至合金化ZCISe的12.49%，并进一步达到核/壳结构ZCISe/ZnSe量子点的13.71%。在AM 1.5G标准太阳光照射下，ZCIS/ZnSe QDSCs获得了13.49%的认证PCE，该数值创造了QDSCs的新效率纪录。与ZCISe体系相比，ZCIS/ZnSe基QDSCs光伏性能的显著提升主要归因于陷阱态缺陷密度的降低，这有利于抑制光阳极/电解质界面的电荷复合，从而特别提升了光电压和填充因子。稳态光谱、二极管理想因子、瞬态吸收及电化学阻抗谱表征证实，所形成的I型核/壳结构能降低陷阱态缺陷密度、抑制电荷复合并改善电池的光伏性能。本工作展示了量子点材料工程在提升QDSCs光伏性能方面的巨大潜力。

    关键词： 敏化太阳能电池、光伏性能、量子点、硒化锌、锌铜铟硒

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 铟合金化对厚壳层InP/ZnSe量子点电荷载流子动力学的影响

    摘要： 合成了具有两种不同InP核与ZnSe壳界面（合金型和核/壳型）的厚壳InP/ZnSe III-V/II-VI量子点(QDs)。尽管这两种量子点体系在光谱域表现出相似的光学特性，但通过高分辨能量色散X射线光谱扫描透射电子显微镜测定发现，其壳层中铟掺杂量存在差异。采用超快荧光上转换光谱探测这两个体系的载流子动力学，结果显示两者均存在显著的载流子俘获现象，这阻碍了辐射复合并降低了光致发光量子产率。合金型与核/壳型量子点在载流子局域化程度上略有差异，其中合金纳米晶体的俘获效应更为显著。尽管能够生长厚壳层，但仍需缓解III-V/II-VI电荷失衡导致的结构缺陷，以进一步提升InP量子点的性能。

    关键词： 铟合金化，InP/ZnSe，载流子动力学，光致发光量子产率，量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于量子点的敏化系统用于增强镧系掺杂纳米粒子的光子吸收及第二近红外发光

    摘要： 高效能量传递是克服镧系离子因4f-4f跃迁特性导致的窄带吸收与弱吸收固有局限的有前景策略。本文构建了一种纳米粒子敏化纳米粒子体系：以近红外发射量子点(QD)作为具有宽带光吸收能力的敏化剂，激发掺杂镧系元素的纳米粒子(LNP)产生第二近红外(NIR-II)发射。通过Ag?S QD敏化，Er3?掺杂LNP的NIR-II发光强度提升约17倍、亮度增强约10倍，这源于LNP吸收率提高及吸收光谱整体拓宽。此外，该QD敏化LNP体系展现出优异的光稳定性，且能通过QD与LNP的原位交联提升肿瘤NIR-II成像的信噪比。这种用于发光增强的QD敏化LNP体系，为复杂纳米粒子-纳米粒子体系中的高效能量传递开辟了新途径。

    关键词： 镧系掺杂纳米粒子、光子吸收、第二近红外发光、量子点、敏化体系

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 石墨烯量子点中前所未有的电荷态控制

    摘要： 在双层石墨烯中实现了高质量的双量子点，其电荷控制可精确至单个电子。这些器件为具有长自旋寿命的基于自旋的量子比特提供了有前景的基础。

    关键词： 量子点、石墨烯、自旋电子学、量子信息

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 从量子点到体晶体以及里德伯激子极化子的附加边界条件

    摘要： 我们提出了针对里德伯激子半导体光学函数在宽维度区间内的计算方案。研究从零维结构（量子点）出发，依次拓展至一维（量子线）、二维（量子阱及宽量子阱），最终到三维体材料晶体；通过数值模拟验证解析结果，与现有实验数据相符。计算中包含激子-极化激元效应，讨论了多极化激元分支情形，所得理论吸收谱与实验数据高度吻合。

    关键词： 量子阱、体晶体、激子-极化激元、量子线、里德伯激子、量子点

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于量子点的溶液法制备上转换光电探测器

    摘要： 上转换光电探测器能将红外光子转换为可见光谱光子，适用于红外探测与成像等领域。然而高性能上转换器件通常基于真空沉积材料，这类材料成本高昂且需要高工作电压，限制了其在柔性系统中的应用。本研究报道了一种溶液法制备的光学上转换光电探测器，其光子转换效率高达6.5%，启亮电压低至2.5伏。该器件由用于吸收红外光的胶体硫化铅量子点层与用于发射可见光的硒化镉/硒化锌量子点层单块集成构成。通过在电子传输层掺入银纳米粒子实现载流子隧穿，我们优化了器件的电荷提取层。这些光电探测器具有低暗电流、高探测率（6.4×1012琼斯）和毫秒级响应时间，且兼容柔性基底。实验还证明该器件可用于体外生物成像。

    关键词： 量子点、红外探测、生物成像、柔性电子、上转换光电探测器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 壳层组成与形貌对实现绿色发光“巨型”量子点单发射体光稳定性的作用

    摘要： 利用前驱体化学活性的差异来驱动目标纳米晶体结构的生成，已成为制备具有优异光学性能的厚壳梯度合金量子点（QDs）的常用方法。现有结论均基于理想化学梯度与均匀颗粒组成的假设。本研究采用先进分析电子显微镜技术（高分辨扫描透射电镜结合能谱分析），证实了成分梯度的本质与程度，并将这些数据与单纳米晶体光谱获得的性能表现进行对比，以阐明结构、化学组成与光学性质之间的关联。具体而言，我们通过单罐反应制备了一系列时间序列的梯度合金"CdZnSSe/ZnS"核/壳量子点，测定了其化学结构演变与单纳米晶体发光特性。在另一独立步骤中，通过连续离子层吸附与反应（SILAR）法为合金量子点添加了厚（约6个单分子层）至巨厚（超过14个单分子层）的ZnS壳层，并评估了该壳层对光学性能的影响。通过测定每个颗粒中各组分的合金化程度，我们发现单罐反应的实际产物在Cd元素上梯度程度低于预期，而在Se元素上梯度更显著——Se元素贯穿整个结构分布。这表明Se的反应动力学比预期缓慢得多，或Se具有从初始成核核心向外扩散的能力。研究还发现，后续采用SILAR法生长厚相纯ZnS壳层对显著降低闪烁和光漂白至关重要。但关联的单纳米晶体光学表征与电镜分析进一步揭示：只有当厚ZnS壳层完整且不存在大晶格不连续性时，这些优良特性才能实现。由此，我们确定了这类绿光发射量子点获得理想发光性能所需的必要结构设计特征。

    关键词： 绿色发光、光稳定性、量子点、形貌、巨型量子点、壳层组成

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于量子点的中红外光电探测器，通过混合金属-介质光学天线增强性能

    摘要： 表面等离子体波和瑞利异常是周期性亚波长光栅结构所呈现的特征光学现象。本文提出一种混合金属-介质超表面结构，用于提升吸收层厚度受限的Ge/Si量子点红外探测器（QDIPs）的光电响应性能。该复合超表面由规则排列的硅柱阵列构成，这些硅柱穿透探测器顶部穿孔金膜上的亚波长孔洞。研究表明，通过结合介质组件与等离激元金属组件的协同效应，相比单独使用全介质光栅或金属光栅的情况，QDIP的光电响应可获得显著增强。实验观察到，相较于采用二维金属孔阵列的常规等离激元设计方案，该混合超表面器件实现了约4倍的光电响应提升。与裸露QDIP相比，混合探测器在4.4微米波长处的峰值响应度提高了15倍。这种灵敏度的增强源于表面等离子体共振与瑞利异常相关衍射效应的耦合效应。

    关键词： 红外光电探测、量子点、表面等离激元、增强效应、近场

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 采用分布式布拉格反射器和蓝光吸收材料提升单片全彩微LED的色纯度

    摘要： 本研究采用不同尺寸的CdSe/ZnS核壳量子点（QDs）作为颜色转换材料。通过尺寸为30微米×30微米的氮化镓（GaN）基蓝光微型发光二极管（micro-LEDs）激发3纳米和5纳米的量子点，分别产生绿光和红光。在micro-LEDs底面制备了在蓝、绿、红光区域具有高反射率混合布拉格反射器（HBR），用于反射向下传播的光线，可使绿光和红光量子点/micro-LEDs的发光强度分别提升11%和10%。在量子点颜色转换层上制备分布式布拉格反射器（DBR），反射未被量子点吸收的蓝光，从而增加量子点受反射蓝光激发的概率。在DBR上沉积蓝光吸收材料以吸收从DBR逃逸的蓝光，最终使绿光和红光量子点/micro-LEDs的色纯度分别提高到90.9%和90.3%。

    关键词： 微型发光二极管、颜色转换层、分布式布拉格反射器、量子点、混合布拉格反射器、蓝光吸收材料

    更新于2025-09-23 15:21:01