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钽含量对YbTaxOy电解质-绝缘体-半导体pH传感器结构特性与传感性能的影响
摘要： 在本研究中，我们开发了具有超能斯特响应pH敏感特性的YbTaxOy传感膜，用于电解质-绝缘体-半导体（EIS）pH传感器。通过反应共溅射在硅衬底上沉积YbTaxOy传感膜，系统考察了钽含量对其结构特性与传感性能的影响。X射线衍射、原子力显微镜、二次离子质谱和X射线光电子能谱分别揭示了不同钽等离子体功率条件（80-160 W）下制备的YbTaxOy薄膜的结构、形貌、深度分布及化学特征。测试结果表明，在120 W工艺条件下制备的YbTaxOy EIS器件展现出最优性能：超能斯特灵敏度（70.24 mV/pH）、最低迟滞电压（1.5 mV）及最小漂移率（0.26 mV/h）。该优化条件可能实现了薄膜中YbTaO4化学计量比的精准调控与表面粗糙度的平衡，同时降低了晶体缺陷并抑制了YbTaxOy-Si界面的硅酸盐形成。这种超能斯特pH敏感特性源于钽离子掺杂Yb2O3形成化学计量比的YbTaO4薄膜，促使Yb从三价态向二价态转变，进而在氧化还原反应中实现每个Yb离子向两个质子转移一个电子的过程。
关键词： 电解质-绝缘体-半导体（EIS）、传感特性、等离子体功率、pH灵敏度、YbTaxOy
更新于2025-09-23 15:22:29
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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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溶胶-凝胶浸涂法与原子层沉积法在三维纳米弹簧垫上制备ZnO的形貌及电学性能比较
摘要： 我们首次报道了通过溶胶-凝胶法和原子层沉积（ALD）技术在二氧化硅纳米弹簧上制备的ZnO共形涂层在紫外光（光照）和无紫外光（黑暗）条件下的形貌与电学特性。场发射扫描电子显微镜（FESEM）图像显示，两种方法均在纳米弹簧表面形成了共形ZnO涂层。溶胶-凝胶涂层在高浸渍/烧结循环次数下表面出现裂纹，而ALD ZnO薄膜的形貌始终保持光滑无裂纹。溶胶-凝胶ZnO涂层纳米弹簧垫的有效光电导率随涂层厚度增加呈非线性增长，其对应的黑暗环境有效电导率在同一厚度范围内也有所提升。相比之下，ALD ZnO涂层纳米弹簧垫的有效光电导率随涂层厚度增加呈线性增长，其对应的黑暗环境有效电导率同样在该厚度范围内递增。ALD ZnO涂层纳米弹簧垫具有更优异的有效电导率和光电导率，这归因于涂层的均匀性以及较厚溶胶-凝胶ZnO涂层中观察到的裂纹缺失现象。
关键词： 原子层沉积（ALD）、半导体、溶胶-凝胶法、纳米弹簧、场发射扫描电子显微镜、导电性、氧化锌
更新于2025-09-23 15:22:29
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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
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半导体纳米结构中低能光子的上转换用于太阳能收集
摘要： 我们探讨了最先进上转换材料在提升太阳能电池性能方面的现状。重点研究能够捕获太阳光谱两个独立波段的半导体上转换纳米结构，这为合理设计更高性能从而增强整体太阳能捕获能力提供了可行路径。光子上转换是指依次吸收两个低能光子并发射一个高能光子的过程。无机和有机材料平台的光子上转换技术均已用于提高太阳能电池效率：镧系掺杂盐（无机）和三重态-三重态湮灭分子（有机）分别实现了33%和60%的内量子转换效率，使电流密度分别提升了17 mA/cm2和0.86 mA/cm2。但其性能受限于狭窄的吸收带宽（AB）和有限的调控性，尤其在低光子通量条件下。近期胶体半导体纳米结构作为上转换材料平台展现出潜力——这些低维异质结构的光学吸收同时涉及量子限域态和连续带态，可实现更宽的吸收带宽。此外，通过半导体异质结构工程化技术可优化性能并定制吸收/发射波长。本文综述上转换材料（特别是半导体上转换器）的性能及其对太阳能捕获的潜在影响，讨论表明半导体上转换纳米结构在光伏领域可能具有卓越性能，进而分析当前半导体上转换材料的形态与组分研究进展，展望通过纳米结构定制来提升应用性能的发展方向。
关键词： 纳米结构、光伏、半导体
更新于2025-09-23 15:22:29
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聚丙烯酰胺凝胶法合成PbBiO2Br纳米片及其光催化性能
摘要： 我们通过聚丙烯酰胺凝胶法设计并制备了新型PbBiO2Br纳米片。采用XRD、XPS、SEM、TEM和紫外-可见吸收光谱对所制备PbBiO2Br纳米片的晶体微观结构、形貌、带隙及光学性能进行了研究。通过可见光照射下降解亚甲基蓝（MB）水溶液（20 mg/L）评估了PbBiO2Br纳米片的光催化性能与稳定性。结果表明：该PbBiO2Br呈砖块状纳米片形貌，平均边长约80 nm，吸收边位于约500 nm处，在可见光照射下展现出优异的光催化性能。此外，循环实验结果表明PbBiO2Br纳米片具有良好的化学稳定性。最后提出了可能的光催化机理并进行讨论。
关键词： 半导体，溴氧化铅铋，聚合物，聚丙烯酰胺凝胶，光催化
更新于2025-09-23 15:22:29
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二维三角晶格光子晶体对静水压的依赖性
摘要： 采用平面波展开法计算了二维六方晶格光子晶体（由三角形截面的空气孔嵌入半导体GaAs背景中）的横电（TE）偏振光子能带结构。本研究重点考察了GaAs介电常数随压力和温度的变化关系?？掌孜妊切吻颐婊潭?。研究发现：在恒定静水压条件下，当三角形内角及晶胞旋转角度增大时，光子带隙宽度随之增加；而在三角形内角与旋转角度固定的情况下，静水压升高时光子带隙宽度保持不变。此外，通过超胞技术引入H1缺陷时发现，随着晶胞内三角形旋转角度的增加，光子带隙内的缺陷模式数量增多。
关键词： 平面波展开法，静水压力，缺陷模式，光子晶体，半导体
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过实验确定载流子倍增独特速率常数的模型
摘要： 载流子倍增（CM）是指半导体吸收单个光子时产生多个电子-空穴对的过程。初始热载流子的载流子倍增与声子发射冷却相互竞争，其相应速率决定了CM效率。迄今为止，CM速率仅通过理论计算得出。我们首次展示了如何从热载流子弛豫时间和CM产率的实验数据中提取独特的CM速率常数。我们以PbSe量子点为例说明了该方法。此外，当缺乏详细的弛豫时间实验数据时，我们还提供了一种简化方法：利用估算的能量损失率来推算CM起始点附近的CM速率常数。
关键词： 载流子倍增、量子产率、量子点、半导体、电子-空穴对
更新于2025-09-23 15:22:29
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通过光致发光显微镜探测金属卤化物钙钛矿半导体中的非辐射过程
摘要： 有机金属卤化物钙钛矿是一种通过溶液法制备的半导体材料，近年来备受关注。它们具有相对"柔软"且（光）化学活性强的固态结构，能够实现离子迁移及其他质量扩散过程。这很可能是这类材料中非辐射复合中心以较慢时间尺度激活和失活的原因。这种动态特性表现为单个微晶及薄膜局部区域的光致发光（PL）涨落（闪烁），使得包括光学超分辨在内的多种单分子光谱技术得以应用。研究PL闪烁现象可解析单个非辐射中心的特性，并有助于揭示其化学本质。
关键词： 钙钛矿、金属卤化物、非辐射过程、半导体、光致发光显微镜
更新于2025-09-23 15:21:21
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[IEEE 2018年第28届真空放电与电气绝缘国际研讨会(ISDEIV) - 德国格赖夫斯瓦尔德(2018.9.23-2018.9.28)] 2018年第28届真空放电与电气绝缘国际研讨会(ISDEIV) - 基于真空开关的混合无功补偿开关研究
摘要： 在低中压无功补偿领域，基于相控投切技术的电容器组投切方式较其他方法更具优势。然而触点投切点的准确性与可靠性是影响工作效率的关键因素，要满足所有技术要求存在一定难度。近年来ABB公司提出采用半导体与机械开关混合器件构成的选相模型，在抑制无功补偿暂态效应方面取得了一定效果。本文基于ABB模型，提出真空开关与电力电子器件Y型连接混合投切系统的优化模型，并研究该模型的投切策略。仿真与试验表明其能有效抑制暂态问题。与传统相控开关技术相比，新方案有助于开关在更宽相位范围内工作以避免暂态效应，且要求新方法对操作机构的分散性具有更强容差性，更有利于实现灵活选相技术。
关键词： 半导体，混合开关，无功功率补偿，数字信号处理器
更新于2025-09-23 15:21:21