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结合常规与非传统等离子体材料的纳米结构中热电子的产生
摘要： 高能电子的产生是任何等离子体纳米结构中都会出现的一种效应。然而，通过光学方式在等离子体纳米结构中产生的高能电子数量可能相对较少。这是电子费米气体中集体等离子体激元激发的固有特性。但材料和几何形状的选择对产生速率有很大影响，因此对于设计具有高能（热）电子高产生速率的纳米结构至关重要。本文我们从热电子（HEs）产生的角度测试了不同的等离子体材料。我们选择的材料既包括强等离子体材料（Au、Ag、Cu 和 Al），也包括具有强烈展宽等离子体共振的晶体（Pt、TiN、ZrN）。在几何形状的选择上，我们考虑了两种类型的纳米结构：沉积在介电基底上的单个纳米晶体和超构吸收体，观察到了有趣的光电特性。对于单个纳米晶体，HE 产生速率强烈依赖于材料，因为 HE 产生速率强烈依赖于几个物理参数，如等离子体增强、等离子体共振波长、费米能等。有趣的是，等离子体超构吸收体表现出不同的行为。强等离子体金属，如 Au、Ag、Cu 或 Al，表现出非常相似的性能，而具有阻尼等离子体共振的材料则表现出多样且降低的 HE 产生速率。这些不同行为背后的物理原因在于这些材料的介电函数。在超构结构中，等离子体共振处于红外波段，强等离子体材料表现得几乎像理想金属，而第二组材料则表现出强烈的耗散。这使得由具有阻尼等离子体的晶体制成的超构结构的响应强烈依赖于材料的选择。我们研究中描述的物理原理可用于设计基于 HEs 的超构结构和纳米器件，这些器件可用于光化学和光电子学领域。
关键词： 超结构、热电子、纳米结构、光电子学、等离子体材料
更新于2025-09-11 14:15:04
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石墨烯手册 || 混合石墨烯-硅光子与光电集成器件
摘要： 石墨烯是由碳原子以蜂窝状排列构成的单层结构，具有诸多引人入胜的光学和电学特性，为光电子学、非线性光学及生化传感等领域提供了广泛应用前景。然而受限于该材料的原子级厚度，石墨烯中的光-物质相互作用本质较弱，这极大制约了其实际应用。为突破这一瓶颈，近年来硅基石墨烯光子集成电路（PICs）被提出并得到验证。此类集成电路中，硅波导内传播的光可通过平面倏逝场耦合与顶层石墨烯产生强相互作用。另一方面，凭借在光子学和光电子学领域的独特性质，石墨烯有望为革命性片上应用开辟新途径——这些应用是传统硅光子技术无法实现的。因此这一新兴领域备受关注。本章将全面介绍硅基石墨烯PICs的理论原理、制备工艺及应用，并综述该课题的最新研究进展。
关键词： 硅光子学、光电子学、光子集成电路、光互连、生化传感、石墨烯、中红外光子学、非线性光学
更新于2025-09-11 14:15:04
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喷墨打印金属卤化物钙钛矿光伏及光电器件的进展
摘要： 喷墨打印技术（IJP）在过去三十年间已发展成为从平面印刷到印刷电子应用等多个领域中可靠、灵活且具有成本效益的工业生产技术。通过深入研究，成功开发出功能性电子墨水，实现了印刷电路板、传感器、照明设备、执行器、储能及发电装置的制造。近年来，一类极具前景的可溶液加工材料——金属卤化物钙钛矿（MHP）登上舞台。短短十年研究期内，实验室规模钙钛矿太阳能电池（PSCs）的效率已提升至25%以上。尽管MHP材料体系复杂，但在墨水开发、基底润湿行为及喷墨打印MHP结晶过程等薄膜形成控制方面仍取得重大进展，由此制备出光电转换效率近21%的高效喷墨打印PSCs，为低成本高效率薄膜太阳能电池技术铺平了道路。此外，喷墨打印MHP优异的光电特性在光电探测器、X射线探测器和照明应用中也取得卓越成果。本文全面综述了高效创新光电器件用喷墨打印MHP制备技术的最新研究进展与前沿动态。
关键词： 增材制造、光电子学、钙钛矿、喷墨打印、发光器件、太阳能电池
更新于2025-09-11 14:15:04
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[IEEE 2018精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 巴黎（2018年7月8日至13日）] 2018年精密电磁测量会议（CPEM 2018）- 量子电压合成器的光电脉冲驱动
摘要： 基于商用电信光电器件和现场可编程门阵列（FPGA）的光电脉冲驱动系统已研制成功。该系统用于驱动约瑟夫森结阵（JJA）以合成量子精度电压波形。初步演示结果显示该系统能合成3.1千赫兹正弦波。
关键词： 约瑟夫森任意波形合成器、光电子学、计量学、电压测量、测量、约瑟夫森阵列
更新于2025-09-10 09:29:36
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掺锑SnS?单层中可调的肖特基势垒宽度及显著增强的光电响应度
摘要： 掺杂（即向材料中引入杂质）可通过减小肖特基势垒宽度来改善金属-半导体界面性能。本研究采用直接气相生长法结合微机械剥离工艺，制备出具有精确可控锑掺杂浓度的高质量二维SnS2纳米片。X射线光电子能谱(XPS)测试表明，掺杂样品的锑含量分别约为0.22%、0.34%和1.21%，且掺杂使费米能级相对于本征SnS2发生上移。透射电镜(TEM)表征显示，锑掺杂SnS2纳米片具有高质量的六方对称结构，且锑元素均匀分布于纳米片中。基于单层锑掺杂SnS2的光晶体管呈现n型导电特性，其迁移率较本征SnS2光晶体管提高一个数量级。锑掺杂SnS2单层光晶体管的光响应度和外量子效率(EQE)较本征SnS2光晶体管提升约三个数量级。结果表明，通过减小肖特基势垒宽度实现高迁移率和光响应度的方法是有效的，锑掺杂SnS2单层在未来纳米电子学和光电子学应用中具有重要潜力。
关键词： 掺杂、二维、二硫化锡、光电子学、肖特基势垒宽度
更新于2025-09-10 09:29:36
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石墨烯中超快光致发光的门控开关
摘要： 通过电学手段调控光学特性是光电子应用的关键。对于原子级厚度的二维材料而言，其天然优势在于可通过电栅压效应便捷调控载流子掺杂，进而可能影响光学特性?；诖擞攀疲颐潜ǖ懒说ゲ闶┏焐献还庵路⒐獾牡缯ぱ箍匦в?。通过石墨烯中单光子带间跃迁的泡利阻塞效应，该发光可被完全关闭，其开关比超过100倍——相较于其他二维半导体及三维体材料具有显著优势。采用包含热载流子动力学与载流子-光学声子相互作用的双温模型，可完美描述该发光的化学势与泵浦光强依赖关系。这种可电栅控且无背景干扰的光致发光，将为石墨烯基超快光电子应用开辟新途径。
关键词： 超快光致发光、栅极开关、热载流子、石墨烯、光电子学、双温模型
更新于2025-09-09 09:28:46
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二维电子学与光电子学：现状与未来
摘要： 自十多年前成功分离出石墨烯以来，研究人员已对多种二维层状材料展开研究。这些材料具有广泛的电子特性，包括金属、半金属、半导体和绝缘体。其中许多二维材料在电子和光电子应用领域展现出良好前景。
关键词： 过渡金属二硫化物、黑磷、光电子学、电子学、二维材料、石墨烯
更新于2025-09-09 09:28:46
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石墨烯/过渡金属二硫化物异质结构中的电学和光学可调响应
摘要： 由层状二维过渡金属硫化物（TMDCs）构成的异质结构不仅对探索原子级薄层极限下的新奇特性具有基础研究价值，在实现新型光电器件方面也具有重要技术意义。然而，目前调控二维异质结构光电特性及阐明层间过程（电荷转移、能量转移）仍是关键挑战。本研究通过构建石墨烯与单层TMDCs（n型MoS2和p型WSe2）的异质结构，展示了该体系兼具电学与光学可调的响应特性，揭示了石墨烯与TMDCs之间的关键界面过程：在MoS2/石墨烯异质结构中观察到电子从MoS2向石墨烯转移，且栅压调控的界面弛豫引发了电控光致发光（PL）；而在WSe2/石墨烯异质结构中则发现电子从石墨烯向WSe2转移，其PL可通过栅压调控载流子密度实现调节。层间过程还能通过激光强度进行调制，从而实现对石墨烯的光诱导掺杂及其电学特性的光调控。结合石墨烯可调的费米能级与单层TMDCs的强光-物质相互作用，本研究成果为设计基于TMDCs/石墨烯异质结构的多功能高效光电器件提供了重要依据。
关键词： 光诱导掺杂、异质结构、电荷转移、光电子学、电调谐、过渡金属二硫化物
更新于2025-09-09 09:28:46
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基于二维钙钛矿的可切换双端透明光电器件
摘要： 一种可通过光子开关的结构被认为是大多数光电器件（如光电晶体管和光电探测器）的必要条件。然而，开发一种无需改变测量电压或照明光线即可调节其光响应的单器件具有挑战性，且尚未实现。本研究提出并展示了一种概念新颖的二维钙钛矿基全透明双端光电器件——该器件仅需短电脉冲即可开关，而无需改变测量条件（如照明光子或施加电压）。该器件在电流-电压特性中呈现回滞环开启现象，这一特性被用于设计新型电触发光电器件。通过简单电压脉冲，其光电流可从零调控至2.2毫安。此外，在开启状态下测得响应度为550毫安/瓦，探测率达2.16×101?琼斯。该方法有望为智能窗、透明图像传感器等双端高透明先进光电器件的设计开辟新途径。
关键词： 光电子学、二维钙钛矿、透明电子学、两端器件、忆阻器
更新于2025-09-09 09:28:46
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??覆盖层从ZnTe(100)表面的脱附：俄歇能谱、低能电子衍射与扫描隧道显微镜研究
摘要： 研究了退火温度对锌碲（ZnTe (100)）表面保护性碲覆盖层解吸的影响。通过多种方法表征了分子束外延生长的碲覆盖层去除后ZnTe (100)表面的重构情况：俄歇能谱揭示了退火前后表面的化学成分；低能电子衍射（LEED）提供了晶体结构信息；扫描隧道显微镜（STM）证实了碲Te (c (2x2))和Te (c (2x1))的表面晶体构型。该研究表明随着退火温度升高，表面会从富碲相转变为贫碲相。
关键词： 结构特性、光电子学、碲锌矿、半导体、太阳能电池
更新于2025-09-09 09:28:46