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基于介电泳技术制备的单根GaAs纳米线光电探测器
摘要: 由于纳米线(NWs)尺寸微小,在电子器件集成过程中进行机械操控容易导致其结构及电学性能受损,因此仍存在技术难题。针对这一问题,基于非均匀电?。ㄈ缃榈缬玖EP)的非接触式纳米线操控方法通常比机械方法温和得多,为纳米结构与电子器件的集成提供了破坏性更小的替代方案。本研究报道了一种可行且可重复的介电泳组装方法,能将单根砷化镓纳米线(半径35-50纳米,长度3-5微米)以单点位组装产率超90%、排列产率95%的精度集成于导电电极阵列。通过测量砷化镓纳米线与导电电极间形成的介电泳接触的电学特性,观测到类肖特基势垒接触现象。当采用掺铝氧化锌作为电极时,研究还发现由于纳米线顶端镓催化液滴形成低电阻接触,可快速制备具有整流特性的二极管。在黑暗和光照条件下测量的单根镓终端砷化镓纳米线的电流-电压特性显示:在正向偏压下(约两个数量级)对可见光表现出强敏感性,这主要源于器件串联电阻的变化。
关键词: 化学束外延、光电子学、介电泳、纳米线组装、砷化镓纳米线光电探测器、纳米制造
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用密度泛函理论(DFT)对喹喔啉衍生物电子与光伏效应的理论研究
摘要: 本研究考察了基于十五种有机染料的太阳能电池光伏特性。采用B3LYP/6-311G(d,p)方法获取部分喹喔啉衍生物的几何结构并优化其电子性质、光学及光伏参数。结果表明:运用CAM-B3LYP方法结合极性分裂价层6-311G(d,p)基组与可极化连续介质模型(PCM),通过含时密度泛函理论(TD-DFT)能有效预测化合物的激发能和光谱特性。这些分子的HOMO与LUMO能级对电子注入和染料再生过程具有积极影响。能隙ΔEg、短路电流密度Jsc、光捕获效率LHE、注入驱动力ΔGinject、总重组能λtotal及开路光电压Voc等参数,可对这些染料的反应活性进行定性预测。
关键词: 计算方法学、TD-DFT(含时密度泛函理论)、能量、PCM(极化连续介质模型)、光电子学、粒子物理学、量子力学、光伏技术、物理学、喹喔啉衍生物、理论计算机科学、太阳能电池、分子物理学
更新于2025-09-23 15:19:57
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单块接触工程提升二维半导体光伏异质结的光电性能
摘要: 在基于二维(2D)半导体异质结的光电器件中,光生载流子跨越界面的高效电荷传输是决定器件性能的关键因素。本研究报道了一种通过整体氧化诱导掺杂及由此产生的界面能带排列调控来提升WSe2-MoS2 p-n异质结光电器件性能的新方法。该器件采用逐层氧化WSe2直接形成的原子级薄WOx层作为促进空穴提取的电荷传输层。这种超薄氧化层的应用使WSe2-MoS2 p-n结器件的光电响应度显著提高,在保持响应时间的同时将功率转换效率从0.7%提升至5.0%。通过能带排列分析和第一性原理计算证实,其增强特性源于低肖特基势垒和有利的界面能带排列的形成。我们的工作为异质结构中的界面接触工程提供了新途径,有助于实现高性能二维光电子器件。
关键词: 接触工程、过渡金属二硫化物、异质结构、光伏技术、二维半导体、光电子学
更新于2025-09-23 15:19:57
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原位化学氧化构建的高性能横向MoS2-MoO3异质结光电晶体管;原位化学氧化构建的高性能MoS2-MoO3面内同质异质结光敏晶体管;
摘要: 利用均质材料构建具有清晰界面的面内p-n结是二维晶体管中的重要课题,这类器件在下一代集成电路和光电器件应用中极具潜力。因此,实现p-n界面可控且简便的方法备受期待。二硫化钼(MoS2)作为电子学和光电子学中原子层n型半导体展现出良好前景。本研究开发了一种简便可靠的方法,通过基于KI/I2溶液的化学氧化过程,原位将n型MoS2转化为p型MoO3以形成横向p-n结。该横向MoS2/MoO3 p-n结表现出高效的光响应和理想的整流特性,在0V偏压下最大外量子效率约650%、光电流密度约3.6 mA W?1,光开关比约102。高分辨率光电流成像进一步证实了这种高性能本征p-n结的重要性。由于在低源漏电压(VDS)和栅极电压(VG)下仍保持高光响应,所形成的MoS2/MoO3结p-n二极管在低功耗光电器件和逻辑电路中具有应用潜力。我们的发现凸显了载流子类型局域转化对于高性能MoS2基电子器件、光电器件及CMOS逻辑电路的前景。
关键词: 光电子学、横向p-n结、二硫化钼、光电流
更新于2025-09-23 15:19:57
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电子束沉积NiOx薄膜的光电特性及其在太阳能电池中的应用
摘要: 制造用于光电器件的高效氧化镍(NiOx)薄膜是一项具有挑战性的任务,因为光电特性受沉积技术和薄膜厚度影响显著。本研究探究了电子束物理气相沉积法制备的NiOx薄膜厚度对其性能的影响,并对比了退火处理与初始沉积态薄膜的光电特性差异。随着初始沉积膜和退火膜厚度的递增,光学透过率逐渐降低。初始沉积膜的粗糙度随厚度增加呈线性增长,但退火膜呈现不同变化规律。初始沉积膜表面观察到高致密度的球形晶粒,而退火后晶粒尺寸发生显著改变。退火膜比对应初始沉积膜具有更高的功函数。本研究为设计高效材料利用率的光伏器件沉积工艺提供了重要见解。
关键词: 厚度、功函数、氧化镍(NiOx)、电子束蒸镀、退火、光电子学
更新于2025-09-23 15:19:57
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低暗电流1.55微米InAs量子点波导光电二极管
摘要: 工作在1.55微米波长的光电二极管和集成光接收器对长距离通信与数据传输系统至关重要。本文报道了C波段InAs量子点线(Qdash)波导光电二极管(PD),其具有创纪录的5皮安超低暗电流、1.55微米波长下0.26安/瓦的响应度以及高达10Gb/s的开眼图。这些基于Qdash的PD采用与Qdash激光器相同的外延层和工艺步骤,因而可与激光源集成用作功率监测器,或与放大器集成构成预放大接收器,展现出作为低功耗光通信链路中InGaAs和Ge同类器件的理想替代方案的潜力。
关键词: C波段通信、光电二极管、光电子学、低暗电流、量子点线
更新于2025-09-23 15:19:57
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[IEEE 2019年第五届图像信息处理国际会议(ICIIP) - 印度西姆拉 (2019.11.15-2019.11.17)] 2019年第五届图像信息处理国际会议(ICIIP) - 基于NFGS的高效低质量视频监控人脸重识别技术
摘要: 集成光子学是实现高性能下一代信息通信技术和传感设备的一条有前景的途径。尽管光纤封装或许是低成本光子器件最常被讨论的障碍,但电子-光子集成和热稳定性也是需要妥善处理的重要设计考量。以最先进的硅光子光网络单元为实例,我们阐述了光子封装领域的一些关键挑战与解决方案。具体而言,我们描述了一种用于光子集成电路与电子集成电路面对面三维(3D)集成的新型焊料回流键合工艺,探讨了当前及未来的多通道光纤对准技术,并研究了稳定光子器件温度的热电制冷器的性能系数。光子封装的挑战在于,在小尺寸器件上同时满足这些电气、光学和热设计要求,同时建立一条可扩展的商业化实施路径。
关键词: 硅光子学、集成光学、光子封装、光电子学
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于石墨烯的纳米结构的光电和光电子特性及应用
摘要: 由于其独特的电学和光学特性,石墨烯在光电子学应用方面具有巨大潜力。石墨烯的超高空穴迁移率、超强弹道输运效应、超快光学响应时间以及超宽光谱响应范围,使其具备优异的微观和纳米级光电性能。通过改变尺寸、边界构型(锯齿形或扶手椅形)、掺杂其他元素以及构建异质结构(面内或垂直堆叠),可以调控石墨烯的光电特性,从而优化基于石墨烯的纳米材料的光电性能。本综述重点探讨基于石墨烯的纳米材料的新型光电特性及其潜在应用。
关键词: 石墨烯,光电子学,光电,应用
更新于2025-09-23 15:19:57
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一种高效室温合成高磷光性苯乙烯基Pt(II)配合物及其通过原子转移自由基聚合(ATRP)的方法
摘要: 环金属化铂(II)配合物是最高效的磷光材料之一,但将其引入聚合物体系仍较为罕见。这主要源于现有合成方法存在反应时间长、试剂过量、高温条件及低产率等难题。本研究展示了一种化学计量比、一锅法的环金属化工艺,在室温下短时反应即可获得含铂苯乙烯单体,并显著提高产率。随后通过原子转移自由基聚合(ATRP)将这些单体转化为高磷光性能聚合物,所得材料数均分子量Mn约10,000,分散度?=1.12-1.15。该方法还可制备嵌段共聚物,并利用铂生色团间的部分能量转移合成混合色磷光薄膜。该环金属化工艺将大幅简化铂(II)金属聚合物的制备流程,为光电子学领域的广泛应用开辟新途径。
关键词: 光电子学、铂(II)配合物、磷光、聚合、原子转移自由基聚合
更新于2025-09-22 15:21:08
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卤化物钙钛矿中热致极化涨落引发的间接尾态形成
摘要: 卤化物钙钛矿在各类光电器件中展现出巨大应用潜力。目前,晶格效应与电子效应相互作用的机理仍不明确。特别是基于乌尔巴赫尾态理论和再吸收效应的现有理论,无法充分解释钙钛矿材料中弱吸收尾态和双发射现象。本研究通过对具有有机/无机A位阳离子的金属卤化物钙钛矿单晶进行变温光谱和时间分辨光谱分析,证实了直接跃迁边下方存在由动态Rashba劈裂效应产生的间接尾态——该效应源于高温下PbBr6八面体热致极化畸变。这种动态效应不同于非球形A位阳离子或表面诱导晶格畸变导致的静态Rashba劈裂效应。我们的发现为理解钙钛矿材料中至关重要的电-声子相互作用提供了新视角,对新兴钙钛矿材料的设计优化具有重要指导意义,并将广泛影响光捕获/光电探测及发光/激光应用领域。
关键词: 热涨落、卤化物钙钛矿、拉什巴效应、光电子学、尾态
更新于2025-09-22 22:33:16