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oe1(光电查) - 科学论文

5 条数据
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  • WS<sub>2</sub>/BSe范德华型II异质结构作为有前景的水分解光催化剂

    摘要： 通过第一性原理计算研究了WS2/BSe异质结的结构、电子性质、电荷转移、能带边缘排列及光学特性。结果表明，WS2/BSe异质结是具有1.73 eV间接带隙（Egap）的半导体材料，其II型能带排列特征有助于光生电子-空穴对的空间分离。电荷从BSe单层向WS2单层转移，延长了光生载流子的分离寿命。最重要的是，该异质结的能带边缘满足酸性溶液（0 < pH < 7）中析氢反应（HER）的热力学要求。此外，与WS2和BSe单层相比，异质结的光学吸收强度显著增强，可见光区吸收范围扩展至717 nm，提升了潜在光催化效率。这些结果揭示了WS2/BSe异质结光催化活性增强的内在机制，表明其可作为二维异质结构光催化剂应用。

    关键词： II型异质结构，潜在机制，光催化剂，WS2/BSe

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用SILAR法沉积ZnS薄膜于MgZnO上的新型超高光电灵敏度紫外光电探测器

    摘要： 通过简便的溶胶-凝胶法和连续离子层吸附反应(SILAR)法制备了一种基于MgZnO/ZnS异质结的高性能紫外光探测器(PD)。在MgZnO薄膜表面包覆ZnS作为界面修饰层，克服了原始MgZnO光敏层载流子迁移率低、材料中陷阱多等缺陷，并显著增强了紫外光吸收。界面附近功函数差异构建的II型异质结构促进了光生载流子的分离。与MgZnO PD相比，优化后的异质结PD(MgZnO/ZnS-10)在5V偏压、325nm光照下表现出极低的暗电流(z1 nA)、卓越的响应度(900 A/W)和超高的光电比(高达2.3×10^5)。这些结果为提升MgZnO PD性能提供了经济高效的方法，展现了MgZnO/ZnS异质结PD在紫外探测中的优势。研究表明，合理构建新型异质结对制备高性能光电探测器具有重要潜力。

    关键词： II型异质结构，MgZnO，紫外（UV）光电探测器（PD），ZnS

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • α-V?O?纳米线与镉硫属化物量子点构成的II型异质结构：可编程能级偏移、超快电荷转移及光催化产氢

    摘要： 我们通过连续离子层吸附反应法（SILAR）或连接剂辅助组装法（LAA），将CdS、CdSe或CdTe量子点（QDs）沉积到α-V2O5纳米线（NWs）上，合成了一类新型异质结构。SILAR法实现了单根纳米线上最高的量子点负载量，而LAA法则能更好地控制量子点的尺寸与性能。结合软硬X射线光电子能谱与密度泛函理论计算发现，所有α-V2O5/QD异质结构均呈现II型能带偏移特性——其能隙呈交错排列，α-V2O5纳米线的导带与价带边缘（相对于真空能级）能量均低于对应量子点。瞬态吸收光谱测量表明，这种II型能带偏移促进了光生电子-空穴对在纳秒级时间尺度（10?12–10?11秒）内实现跨纳米线/量子点界面的超快分离，并形成微秒级（10??秒）长寿命电荷分离态。电荷转移动力学与复合时间尺度会随异质结构组成及界面性质的微妙变化而改变，其中SILAR法制备的异质结构中电荷分离与复合过程均更快发生。LAA法制备的α-V2O5/CdSe异质结构将水相质子还原为氢气的光催化效率较孤立胶体CdSe量子点或分散α-V2O5纳米线提升20倍以上。这种跨纳米线/量子点界面的光生载流子分离效应可应用于氧化还原光催化领域。鉴于其可编程的组成特性、II型能带结构驱动的超快电荷分离优势，α-V2O5/QD异质结构作为一类新型光催化剂架构具有重要研究价值。

    关键词： α-V2O5纳米线、镉硫属化物量子点、光催化产氢、可编程能级偏移、II型异质结构、超快电荷转移

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 大面积化学气相沉积生长的WS?/WSe?异质结构中层间激子的超快形成与动力学研究

    摘要： 通过化学气相沉积（CVD）法制备的WSe2单层上堆叠WS2单层，构建了WS2/WSe2异质结构。采用超快瞬态光谱技术揭示该异质结构中的超快电荷转移与层间激子动力学过程。当以617纳米（2.01电子伏特）光激发WS2的A激子跃迁时，在WSe2的A激子跃迁波长749纳米附近观测到超快光漂白信号。该漂白信号持续数纳秒，远长于WS2和WSe2单层膜中A激子的本征寿命。此外，选择性以749纳米光激发异质结构中WSe2的A激子时，WS2的A激子跃迁区域出现超快光漂白，其恢复过程呈现典型时间常数约1.8皮秒的单指数弛豫。在620纳米附近探测到的极快弛豫现象表明：WS2导带下方存在丰富的缺陷态，可高效捕获光激发时从WSe2转移来的电子。光谱结果表明：室温下CVD生长的WS2/WSe2双层膜本质为II型异质结构。光激发时电子与空穴分别局域于WS2和WSe2层，从而形成层间激子。

    关键词： 电荷转移、层间激子、II型异质结构、过渡金属二硫化物、瞬态光谱学

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 形貌定制的TiO?纳米结构及其复合物在先进能源与环境领域的应用：综述

    摘要： 具有不同维度（零维至三维）的形貌调控TiO?纳米结构因其独特的物理化学和功能特性，在能源与环境高效应用中展现出优势，例如太阳能驱动的光催化产氢、有机/无机有毒污染物降解、CO?还原为碳氢燃料、太阳能电池、超级电容器及锂离子电池等。然而，TiO?的宽禁带特性及光生载流子快速复合通常限制其在太阳光照射下的整体性能。本综述阐述了形貌调控TiO?纳米结构的制备技术及提升其催化效率的策略。尽管大比表面积和高能(001)晶面暴露的二维/三维TiO?纳米结构能在一定程度上增强光催化效率，但仍需通过表面工程调控电子能带结构、实现可见光敏化及高效电荷分离。本文详细讨论了从零维到三维的TiO?异质结构（HSs），包括金属/非金属掺杂、表面氟化、贵金属等离子体纳米颗粒（NPs）耦合及与窄禁带适配半导体（II型）的复合，系统阐述其合成策略、电荷转移机制及在光催化中的作用。虽然一维TiO?异质结构研究广泛，但本文重点介绍二维/三维体系的关键表面工程新进展——这些策略通过增大比表面积、提升光吸收能力及促进电子-空穴高效分离，最终在先进应用中表现出卓越性能?；诟昧煊蜃钚峦黄?，文末展望了未来发展方向。

    关键词： II型异质结构、二维TiO?、三维TiO?、形貌调控的TiO?纳米结构、一维TiO?、可见光光催化、产氢、零维TiO?、等离子体异质结构

    更新于2025-09-09 09:28:46