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oe1(光电查) - 科学论文

7 条数据
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  • 基于Bi?O?Se的三端忆阻器中真正共存且独立表达的短时与长时程可塑性

    摘要： 不同时间尺度上多种突触可塑性的共存产生了复杂的认知过程。要在忆阻神经形态系统中实现相当的认知复杂性，必须具备能同时模拟短时程（STP）和长时程可塑性（LTP）的器件。然而现有忆阻器中，由于无法通过不同位点和机制进行解耦，STP和LTP只能选择性诱导。本研究首次报道了在三端忆阻器中真正实现STP与LTP共存，该器件利用独立物理现象分别表征两种可塑性形式。这是层状材料Bi2O2Se首次应用于忆阻器领域，为超薄、高速、低功耗的神经形态器件开辟了前景。通过STP与LTP的协同作用，系统可根据刺激频率或强度对瞬态突触效能进行全面调节——从抑制直至易化，从而为神经形态功能实现提供多功能器件平台。研究还开发了启发式循环神经回路模型来模拟复杂的"睡眠-觉醒周期自主调节"过程，其中STP与LTP的共存被认为是实现这种神经稳态的关键因素。这项工作为开发适用于高度动态神经形态计算的通用忆阻器平台提供了新思路。

    关键词： Bi2O2Se，杂化密度泛函计算，长期可塑性，短期可塑性，三端忆阻器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 厚度调制面内Bi<sub>2</sub>O<sub>2</sub>Se同质结用于超快高性能光电探测器

    摘要： Bi2O2Se薄膜凭借其优异的电学和光电特性，有望成为下一代电子和光电子应用的候选材料之一。然而，基于Bi2O2Se薄膜的器件性能在光探测领域尚未得到充分探索?？悸堑紹i2O2Se的电学特性（如载流子迁移率、功函数和能带结构）具有厚度依赖性，研究人员通过化学气相沉积法在云母基底台阶上成功合成了由不同厚度层组成的面内Bi2O2Se同质结——这些台阶形成于云母表层剥离过程。该方法沿Bi2O2Se同质结构建了有效内建电场。所制备的Bi2O2Se面内同质结展现出二极管整流特性（开关比达10^2），基于此的光电探测器具有高灵敏度和超快响应特性（最大光电响应度为2.5A/W，响应寿命4.8μs）。与均匀Bi2O2Se薄膜相比，面内同质结的光电转换效率显著提升。

    关键词： 厚度调制、面内同质结、光电探测器、Bi2O2Se

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • Bi?O?Se光电探测器中的玻尔兹曼效应

    摘要： Bi2O2Se正成为光电子学领域新兴的光敏功能材料，先前报道中其光电探测机制多被认为是光电导效应。本研究在Bi2O2Se光电探测器中发现了热释电效应。通过多波长光响应测量普遍观察到光电导效应与热释电效应的共存现象，并通过微区局部加热实验予以验证。Bi2O2Se探测器独特的响应特性可能源于温度升高时热电子的变化，而非光生空穴与电子。通过实时追踪光激发后Bi2O2Se探测器的时间演化温度，直接证实了热释电效应的存在。此外，该Bi2O2Se热探测器展现出高电阻温度系数（-1.6% K-1）、高热释电系数（-31 nA K-1）及高热释电响应度（>320 A W-1）。这些发现为开发基于Bi2O2Se层状材料的热释电光电探测器提供了新途径。

    关键词： 玻尔兹曼效应，光电探测器，Bi2O2Se

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于无光刻金/硒氧化铋/金异质结构的高效宽带光电探测器

    摘要： 作为铋基氧硫族化合物材料之一，Bi2O2Se超薄膜因其高载流子迁移率、窄带隙、超快本征光响应及长期环境稳定性而备受研究关注，在电子与光电子应用领域展现出巨大潜力。然而基于金属/Bi2O2Se/金属结构的光电探测器性能因电极沉积或样品转移过程中产生的缺陷或污染物而下降。本研究通过探针辅助转移金电极（避免传统光刻工艺引入的污染物），成功制备了高效Au/Bi2O2Se结型光电探测器。为提升电荷转移效率——具体通过增强Au/Bi2O2Se界面及Bi2O2Se沟道内的电场强度——优化了器件退火温度以缩小Au/Bi2O2Se界面的范德华间隙，并缩短器件沟道长度以改善整体性能。在所有器件中，最大光响应度达9.1 A W?1，响应时间可缩短至36微秒，且光电探测器具有360-1090纳米的宽光谱响应特性。

    关键词： 光电探测器，Au/Bi2O2Se/Au异质结构，Bi2O2Se，宽带光谱响应

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 采用脉冲激光沉积法在SrTiO<sub>3</sub>衬底上外延生长高质量Bi<sub>2</sub>O<sub>2</sub>Se薄膜及其表征

    摘要： 近期，Bi2O2Se因其适中的带隙尺寸、高电子迁移率及显著的环境稳定性，被证实是下一代电子器件中极具前景的二维半导体材料。同时研究预测，高品质的Bi2O2Se相关异质结构可能呈现压电性、拓扑超导等奇异物性。本研究首次通过脉冲激光沉积法成功实现了Bi2O2Se薄膜在SrTiO3衬底上的异质外延生长。最优条件下获得的薄膜呈现c轴垂直于膜面、a/b轴平行于衬底的择优取向外延生长。延长沉积时间时观察到生长模式向三维岛状结构的转变。70纳米厚薄膜在室温下实现了160 cm2/V·s的最高电子迁移率值。迁移率的厚度依赖性证实界面散射可能是低温区较低电子迁移率的主要限制因素，表明界面工程可作为调控低温电子迁移率的有效手段。本研究表明PLD法制备的外延Bi2O2Se薄膜在基础研究和实际应用中均具有重要价值。

    关键词： Bi2O2Se，脉冲激光沉积，异质结构，高迁移率，二维材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于光声成像引导癌症光热治疗的可生物降解Bi?O?Se量子点

    摘要： 作为新型二维层状纳米材料，Bi2O2Se纳米片具有独特的半导体特性，可应用于生物医学领域。本研究报道了一种简便的自上而下溶液法合成Bi2O2Se量子点(QDs)。尺寸为3.8纳米、厚度1.9纳米的Bi2O2Se QDs展现出35.7%的高光热转换系数和优异的光热稳定性。体内外评估表明，该量子点具有卓越的光声(PA)成像性能和光热治疗(PTT)效率。系统给药后，Bi2O2Se QDs能被动富集于肿瘤部位，实现全肿瘤高效PA成像，从而无显著毒性地引导光热治疗。此外，这些在水介质中可降解的量子点不仅能在体内循环期间保持足够稳定性以执行治疗功能，后续还能无害排出体外。结果表明Bi2O2Se QDs作为可降解多功能制剂在医疗应用中具有重要潜力。

    关键词： 可生物降解的，Bi2O2Se，二维层状材料，光热剂，光声成像

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于第一性原理计算的层状Bi?O?Se和Bi?O?Te的电子与声子输运性质

    摘要： 近期实验表明，层状Bi2O2Se和Bi2O2Te都是具有低热导率潜力的热电材料。然而关于其热电性能（特别是声子输运特性）的理论研究较少。为理解热电输运机制，我们采用第一性原理计算结合玻尔兹曼输运理论研究了这两种材料的电子与声子输运特性。结果表明：在自旋轨道耦合下，Bi2O2Se和Bi2O2Te均为间接带隙半导体，带隙值分别为0.87 eV和0.21 eV。两种化合物的p型材料均比n型材料具有更大的塞贝克系数和功率因子。室温下测得较低晶格热导率（Bi2O2Se为1.14 W·m?1·K?1，Bi2O2Te为0.58 W·m?1·K?1），与实验值接近。研究发现低频光学声子支（具有较高群速度和较长寿命）也对晶格热导率有主要贡献。值得注意的是，Bi2O2Te表现出显著的晶格热导率各向异性。这些结果有助于理解和优化层状Bi2O2Se与Bi2O2Te的热电性能。

    关键词： 热电材料、Bi2O2Se、晶格热导率、Bi2O2Te、第一性原理

    更新于2025-09-04 15:30:14