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oe1(光电查) - 科学论文

97 条数据
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  • [2018年IEEE国际磁学会议（INTERMAG）- 新加坡（2018年4月23日-2018年4月27日）] 2018年IEEE国际磁学会议（INTERMAG）- 全光开关效应的纳米尺度扩展

    摘要： 该论文探讨了纳米材料的磁学特性及其在光电子学中的应用，重点研究了磁畴操控及外场对材料行为的影响。研究揭示了其在提升磁存储与传感器件性能方面的潜力。

    关键词： 设备性能、纳米技术、光电子学、磁性材料、磁畴

    更新于2025-09-23 10:21:47

  • 十八种功能性单层金属氧化物：具有优异抗氧化性和超高载流子迁移率的宽禁带半导体

    摘要： 层状金属氧化物因其天然丰度、本征带隙和化学惰性，已成为二维材料家族中的后起之秀。基于第一性原理计算，我们系统研究了18种单层金属氧化物的原子结构、能量稳定性和电子特性。所有这些单层金属氧化物均具有能量优势（形成能介于-4.27至-0.47 eV/原子之间，均为负值），表明其合成具有良好的实验可行性。单层金属氧化物展现出优异的抗氧化性，同时具有适中至宽的带隙（1.22–6.48 eV）和高载流子迁移率（特别是InO单层高达8540 cm2 V?1 s?1），使这些低维材料成为载流子传输的有力候选者。研究还揭示了单层金属氧化物显著的载流子迁移面内各向异性，其纵向/横向比值高达115。这些二维金属氧化物在紫外波段表现出显著吸收（吸收系数>10? cm?1）。单层金属氧化物的这些综合新特性为先进电子和光电子应用提供了广阔前景。

    关键词： 二维材料、光电子学、单层金属氧化物、带隙、载流子迁移率、抗氧化性

    更新于2025-09-23 10:50:18

  • 结构明确的石墨烯纳米带作为新一类半导体的溶液法及表面合成方法

    摘要： 石墨烯纳米带（GNRs）是准一维的石墨烯亚单元，与零带隙的石墨烯不同，它们具有开放带隙。作为新一代碳基半导体材料（例如在纳米电子和光电子应用领域），GNRs的高潜力推动了其制备研究的发展。主流的自上而下方法（如石墨烯的光刻图案化和碳纳米管的解链法）无法避免缺陷形成。相比之下，从定制分子前体出发的自下而上化学合成法可实现原子级精确的GNRs。本文综述了我们通过三种不同方法实现GNRs自下而上合成的最新研究进展：(1) 溶液法；(2) 超高真空（UHV）条件下的表面合成法；(3) 化学气相沉积（CVD）表面合成法。溶液合成法可制备长程（>600纳米）且适合液相加工的GNRs，并能对边缘进行功能化修饰。而UHV条件下的表面合成法则能形成锯齿形GNRs，并通过原子级分辨率扫描探针显微镜原位观测其化学结构。虽然UHV表面合成通常成本较高且规模化受限，但具备工业可行性的CVD方法可实现低成本大规模GNR薄膜生产。我们比较了这三种方法在可实现的GNR结构、电子/光学特性调控能力以及器件集成后处理工艺方面的差异，并展望了自下而上GNR领域的未来发展方向。

    关键词： 半导体、化学气相沉积、表面合成、超高真空、石墨烯纳米带、光电子学、自下而上合成、溶液合成

    更新于2025-09-23 16:04:18

  • 基于溶胶-凝胶法制备的溴酚蓝染料固定于二氧化硅-二氧化钛纳米杂化材料中的三阶非线性和光限幅特性

    摘要： 通过低温溶胶-凝胶法合成了二氧化硅-二氧化钛（ST）纳米杂化材料及固定溴酚蓝（BPB）的ST纳米杂化基质。采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）和z扫描技术研究了BPB对ST纳米杂化材料结构、形貌及非线性光学特性的影响。FTIR分析证实疏水性BPB染料与亲水性ST纳米杂化基质间存在化学键合。TEM和AFM分析显示合成的固定化纳米杂化材料具有平均粒径0.8±0.3 nm的互分散结构，表面光滑且平均粗糙度低至~4.57 nm。BPB的固定化显著提升了非线性折射响应，非线性折射率从4.8×10?? cm2/W增至451.9×10?? cm2/W。BPB及BPB/ST纳米杂化材料均呈现反饱和吸收现象，但因ST基质的饱和吸收作用，BPB/ST的非线性吸收系数值低于BPB染料。BPB/ST纳米杂化材料的光限幅（OL）行为显示其低光限幅阈值为0.33 kW/cm2。该合成材料有望作为低功率连续波激光下光子和光电器件防护的光限幅器。

    关键词： 光电子学、二氧化硅-二氧化钛纳米杂化材料、可饱和吸收、溴酚蓝染料、结构分析

    更新于2025-09-24 00:04:02

  • 用于太阳能电池吸收层的MoS?/Hg?.??Cd?.??Te异质结构增强吸收

    摘要： 建议采用具有范德华(VdW)相互作用的碲镉汞(Hg0.33Cd0.66Te)与单层二硫化钼(MoS2)异质结构来调控可见光区域的光吸收。通过密度泛函理论(DFT)计算发现：二硫化钼在可见光区约390-430纳米波长范围内吸收较强，而碲镉汞在约310-350纳米波长范围吸收显著。但MoS2/Hg0.33Cd0.66Te异质结构的吸收强度随波长增加而增强，并向可见光谱红光区域偏移，呈现典型的红移现象。此外，在光电设备所需的理想可见光波段(λ约640-710纳米)内，该异质结构展现出完全位于可见光区的高吸收特性。与单组元MoS2和Hg0.33Cd0.66Te结构的直接带隙不同，该异质结构形成半金属特性或可忽略的间接带隙。该材料体系有望应用于肖特基势垒太阳能电池吸收层。

    关键词： 光电子学、太阳能电池、过渡金属二硫化物、吸收系数、折射率

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 厚度可控的卤化物钙钛矿纳米片之间的非辐射能量转移

    摘要： 尽管卤化物钙钛矿纳米结构器件在光电子学领域展现出巨大潜力，但其商业化进程受到电激发效率低下和强激子结合能的制约。虽然通过福斯特共振能量转移（FRET）在能量定制系统中实现激子传输可能是一种高效替代方案，但卤素离子迁移使得级联结构的实现变得困难。本研究展示了如何利用二维CsPbBr3纳米片（NPls）显著的量子限域效应来获得该效果。在两种预设厚度的NPls薄膜中，我们观察到受体光致发光（PL）增强而供体PL寿命缩短，这表明存在受益于NPls结构参数的FRET介导过程。我们测得最高kFRET = 0.99 ns?1的转移速率和近ηFRET = 70%的效率，并证实FRET也能在其他厚度钙钛矿NPls间发生。该策略有望构建定制化能量级联纳米结构以提升光电器件性能。

    关键词： 纳米片、量子限域、荧光共振能量转移、卤化物钙钛矿、光电子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 光电器件的最新进展 || 引言章节：铱配合物作为有机发光二极管（OLEDs）的理论分析

    摘要： 光电子学是电子学中专注于发光或光探测器件的一个特定分支，该术语在更广义的范畴中使用。这类器件包括发光器件（LED和灯泡）、导光器件（光纤）、光探测器件（光电二极管和光敏电阻）以及受光控制的器件（光隔离器和光电晶体管）。作为电子学与光学有趣的结合体，光电子学在电信、军事、医疗领域、固态器件（传感器、红外发射器和激光发射器）以及自动控制系统中有着广泛应用。其他同类器件如光敏电阻和光伏器件也用于各种应用场景。如今，光电探测器在实现对电磁波谱中紫外线、可见光和红外线波段的高效、灵敏且低噪声探测方面面临着重大挑战。

    关键词： 有机发光二极管、光电子学、磷光发射、铱配合物、理论分析

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 印度班加罗尔 (2018.12.17-2018.12.19)] 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 提升光电探测器性能的分层结构与多尺度光学耦合技术

    摘要： 层级结构由本身在更小尺度上具有结构的图案组成。这类结构能够突破连续结构和非层级结构的性能极限。然而，层级结构在光子学和光电子学中的潜在作用尚未被充分理解。本文报道了采用多尺度结构材料设计光谱均匀光电探测器的影响。我们展示了包含交替平面微区与纳米结构微区、并散布纳米级物体的层级结构的设计与制备成果。通过微区间的光耦合，这些结构相比传统非层级结构展现出对光流实现特殊调控的可能性。我们采用自组装和新型机械应变增强模板纳米模塑工艺，制备出嵌入随机多周期纳米结构的微区分布体系——初始模板仅含单周期结构?；谡庑┠Ｋ芏喑叨绕教ㄖ票傅挠谢獾缣讲馄?，在光谱均匀性方面获得显著提升。该设计优势源于仅在层级结构器件中发生的多尺度光学过程，这些过程能优先滤除进入吸收层的光线。总之，本文探索了利用层级结构控制光流的特殊方法。在光电子设计领域，层级结构使光电探测器的光谱均匀性超越了连续材料和非层级材料设计的极限。此外，本研究通过简易的机械应变增强纳米加工技术，将单分散自组装的应用范围拓展至静态多周期结构的制备——这在过去是一项挑战。

    关键词： 多尺度、层级化、光电子学、光电探测器、自组装、光子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019器件研究会议(DRC) - 美国密歇根州安娜堡市 (2019.6.23-2019.6.26)] 2019年器件研究会议(DRC) - 基于二维材料的高效光电子器件

    摘要： 层状二维（2D）材料具有多种材料组合与结构，因而也具备多样的光电特性。部分材料固有特性——如从紫外（UV）到远红外（IR）及太赫兹（THz）波段的宽带吸收、直接带隙或单层高吸收率——使其成为光电器件的理想候选材料。这些材料还能与现有（商用）技术集成，从而提升尖端器件的性能或功能。本次报告将探讨若干利用二维材料特定特性来增强性能的光电器件实例。所引用文献中使用的所有材料均通过化学气相沉积法制备，二硒化铂（PtSe2）除外（采用热转化法制备）。

    关键词： 石墨烯、二维材料、硅光子学、光电二极管、光电子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 氧化锰掺杂聚乙烯醇纳米复合材料的简易合成、结构分析及光电与光学截止激光器件的光学性能

    摘要： 在本研究中，采用燃烧法成功合成了氧化锰（Mn2O3）纳米颗粒（NPs），并通过浇铸工艺制备了基于聚乙烯醇（PVA）且含不同Mn2O3质量分数的聚合物纳米复合材料。运用X射线衍射（XRD）、高分辨透射电镜（HR-TEM）、能谱仪（EDAX）、能量色散光谱（EDS）、扫描电镜（SEM）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、差热分析（DTA）、紫外至红外区域光谱分析及光学截止（CUT-OFF）装置等多种方法，对纳米复合样品的结构、元素化学组成、形貌、光学特性及激光截止特性进行了表征。通过XRD的德拜-谢乐公式计算得出Mn2O3纳米颗粒的晶粒尺寸为22.08 nm，HR-TEM显示其呈30-38 nm范围的球形颗粒。EDAX谱图与EDS面扫描用于检测纳米复合材料的元素组成。SEM图像显示薄膜外部形貌中PVA内Mn2O3纳米颗粒含量增加会导致团聚体尺寸增大。FT-IR光谱表明羟基促进了聚合物基体与Mn2O3的良好结合。此外，随着纳米颗粒掺杂比例提高，PVA的热稳定性增强。Mn2O3的影响导致光学透过率、吸收边、乌尔巴赫能量及带隙跃迁发生显著变化。通过Tauc关系估算的带隙值与光学介电损耗结果对比表明，该纳米复合材料中电子存在直接允许跃迁。高含量Mn2O3的PVA能完全吸收紫外-可见光。同时观察到薄膜对两束激光（635 nm和533 nm）的功率衰减效果。含高比例Mn2O3的柔性PVA薄膜被视为低成本光学限幅技术的有效方案。

    关键词： 铸造工艺、燃烧技术、聚乙烯醇纳米复合材料、光电子学、氧化锰、光学截止激光器件

    更新于2025-09-19 17:13:59