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oe1(光电查) - 科学论文

23 条数据
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  • 配体工程助力提升全无机钙钛矿量子点-二硫化钼单层混合维度范德华光电晶体管性能

    摘要： 结合二维晶体的独特物理特性与卤化物钙钛矿量子点（QDs）固有的优异光学性能，基于0D-2D钙钛矿量子点的混合维度范德华异质结构（MvdWH）在光电子应用领域展现出巨大潜力。尽管通过界面电子结构的精准调控已能有效操纵载流子行为，但量子点不可避免引入的残留配体所导致的界面电荷转移效率问题仍十分突出。本研究首次提出溶液法表面配体密度控制策略，在0D-2D MvdWH体系中实现了量子点表面钝化与界面载流子提取/注入效率的平衡优化。通过对量子点外部配体密度的精确调控，可从电子学和光电子学特性层面后续调节界面载流子转移效率。进一步地，这种针对MvdWH界面的配体工程在基于光门控机制的光电晶体管中得到实质性验证，其光电响应度显著提升至1.13×10? A W?1。这些成果将推动0D-2D混合维度范德华光电子学的发展进程。

    关键词： 混合维范德华异质结构、钙钛矿量子点、光电晶体管、二硫化钼、配体工程

    更新于2025-11-14 17:04:02

  • 基于一维t-Se与二维ReS2混合维度异质结构的杂交双通道光电晶体管

    摘要： 混合维度半导体材料的组合能为构建具有多样功能的集成纳米级电子和光电器件提供更多自由度。本工作报道了一种基于化学气相沉积法生长的一维（1D）/二维（2D）三角硒（t-Se）/ReS?异质结构的高性能双通道光电晶体管。由于t-Se纳米带与ReS?薄膜之间高质量的界面接触，光生电子-空穴对的注入和分离效率可大幅提升。与纯ReS?薄膜器件相比，基于t-Se/ReS?异质结构的双通道光电晶体管展现出显著增强性能：在400 nm波长、1.7 mW·cm?2光照强度下，其响应度（R）和探测率（D*）分别高达98 A·W?1和6×101?琼斯。此外，由于界面处的II型能带排列，响应时间也能缩短三个数量级至50毫秒以下。本研究通过构建混合维度异质结构，为高性能光电探测器开辟了新途径。

    关键词： 光电晶体管、范德华异质结构、二硫化铼（ReS2）、三角硒（t-Se）纳米带

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [IEEE 2019器件研究会议(DRC) - 美国密歇根州安娜堡(2019.6.23-2019.6.26)] 2019年器件研究会议(DRC) - 静电掺杂横向p-n同质结实现的可调谐WSe?光电晶体管

    摘要： 本研究展示了一种通过向晶体管沟道引入以侧栅形式存在的静电掺杂横向p-n结来调节WSe2光电晶体管响应度和探测率的方法。该方法通过向导电沟道注入外部载流子，降低了暗电流并增强了光电流，从而实现了具有快速响应时间（τ）的改进型光电探测。

    关键词： 光电探测、光电晶体管、横向p-n结、静电掺杂、二硒化钨

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 基于塑料光纤的蛋白质含量传感器

    摘要： 已开发出一种塑料光纤（POF）蛋白质含量传感器。该传感器采用伽马形和螺旋形结构设计，包层剥离长度为5厘米。将POF传感器浸入含有不同浓度（0.1-1毫克/毫升）牛血清白蛋白（BSA）溶液的容器中。传感器两端分别连接发光二极管（LED）和光电晶体管，LED光线通过POF传输并被光电晶体管接收。当传感器周围蛋白质浓度升高时，光传输会受到干扰，从而影响输出电压。输出电压信号传输至Arduino Uno单片机并由计算机读取。实验结果表明：采用三次弯曲的螺旋形结构时性能最佳，其灵敏度达0.007伏·毫升/毫克，分辨率达到0.142毫克/毫升。该方法具有制作简便、测量流程简单和成本低廉的优势。

    关键词： 蛋白质传感器，塑料光纤，光电晶体管，Arduino Uno，牛血清白蛋白，发光二极管

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过CsPbBr3量子点增强InGaZnO光电晶体管的紫外-可见光检测

    摘要： 氧化铟镓锌（IGZO）薄膜晶体管（TFT）具有高场效应载流子迁移率和低关态电流特性，在高速低噪声光电探测器和图像传感器应用中颇具优势。然而受限于约3.3电子伏特的光学带隙，IGZO TFT的光电探测范围仅能覆盖短波紫外光。本研究展示了一种通过引入溶液法制备的钙钛矿量子点（QDs）与[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PCBM）复合层来提升IGZO基光电晶体管性能的简易方法。由于CsPbBr3量子点吸光层能实现光生电子的快速转移，量子点修饰的IGZO光电晶体管将光响应范围拓展至可见光波段（500纳米），其响应度和探测率较原始IGZO TFT提升超过两个数量级。此外，该量子点修饰器件在紫外光（350纳米）照射下也表现出优异性能：在207.3微瓦/平方厘米光强条件下，实现9.72安培/瓦的响应度、2.96×1012琼斯单位的探测率以及10?量级的光暗电流比。

    关键词： 异质结，CsPbBr3量子点，IGZO，光电晶体管

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 量子点/金属氧化物混合光电晶体管中金属硫族化合物界面实现的高效光诱导电荷分离

    摘要： 基于量子点（QD）的光电子器件因其优异的光敏性、简便的溶液加工工艺以及宽范围的带隙可调性而受到广泛关注。此外，结合各种高迁移率半导体的量子点混合器件也得到了积极研究，以增强光电子特性并最大化零维结构的优势，如可调带隙和高光吸收。然而，量子点与半导体之间高效电荷转移的困难以及界面缺乏系统分析阻碍了该平台的可靠性，导致器件结构复杂且性能不理想。在此，我们报道了一种使用Sn2S6 4-包覆CdSe量子点/非晶氧化物半导体（AOS）混合结构的超高灵敏度光电晶体管，实现了高效的光诱导电荷分离。通过一系列电化学和光谱分析，全面研究了两种材料界面处的光诱导电子转移特性。特别是，光电流成像显微镜显示，螯合金属硫族配体修饰的量子点-AOS界面工程实现了高效电荷转移，从而在整个沟道区域产生光伏主导响应。另一方面，单齿配体修饰的量子点-AOS基器件通常表现出有限的电荷转移和原子振动，在漏极区域呈现光热电主导响应。

    关键词： 量子点、扫描光电流显微镜、光电晶体管、硫属金属配体、非晶IGZO、配体交换

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 石墨烯/hBN/MoS<sub>2</sub>范德华异质结构中电荷转移与无序对光电响应的相互作用

    摘要： 石墨烯与过渡金属硫族化合物（TMDCs）二元范德华异质结构中展现的强光电响应，为高灵敏度光传感提供了新途径。虽然这种高灵敏度源于光激发载流子层间转移导致的石墨烯光栅效应，但硫族层中本征缺陷（如陷阱态和带隙中间态）的影响尚未深入探究。本研究采用石墨烯/hBN（六方氮化硼）/MoS?（二硫化钼）三层异质结构来解析光栅机制，其中hBN层作为界面势垒调控电荷转移时标。我们发现光响应存在两个新特征：首先，在短时光照下出现早于传统电荷转移负光导的意外正光导分量；其次，在远低于单层MoS?带隙的红外波段（高达1720 nm）呈现强负光响应。通过光导率的时间依赖性与栅压调控研究表明，这些现象可能源于陷阱态的光致充电过程。该三层结构在红外波段的响应度极高（180 K温度、≈?30 V背栅电压及20 mV源漏偏压条件下，1550 nm波长处响应度>10? A/W）。实验证实，光学敏感范德华异质结构中的界面工程，能为理解石墨烯/TMDC异质结构中层间与层内电荷重组过程提供关键依据。

    关键词： 过渡金属二硫化物中的缺陷与无序、单层二硫化钼、光电晶体管、石墨烯、红外光探测、范德华异质结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于有机光电晶体管宽带光响应和高效电荷传输的非对称小分子

    摘要： 有机光敏剂作为能有效促进强吸收且具有高场效应迁移率的感光元件，在有机光电晶体管(OPTs)中已被深入研究。本研究合成了一种新型有机光敏剂，展现出兼具宽带光电响应与增强电学性能的特性。我们设计了一种具有扭曲共轭体系的不对称小分子——可溶性给体(Dsol)-受体(A)-染料给体(Ddye)型结构，可实现250纳米至700纳米的宽波段检测。该分子具有高溶解度，能促进在绝缘聚合物基质中形成均匀分散的纳米颗粒，并通过简单溶液工艺沉积于OPT半导体表层。这种有机光敏剂实现的宽带光电探测，使有机半导体的迁移率提升近一个数量级，同时保持高达~10^5的开关电流比。此外，基于其独特分子构型产生的本征电子受主特性，该光敏剂增强了OPT沟道中的p型电荷传输行为。这些结构特性有助于开发具有新型光电特性和功能的宽带光电传感系统。

    关键词： 光敏剂、表面掺杂、宽带探测、光电晶体管、电荷陷阱

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过飞秒激光加工制备的门可调对称双极结型晶体管

    摘要： 基于范德华异质结构的二维（2D）双极结型晶体管（BJT）对未来纳米电子学的发展具有重要作用。本文介绍了一种利用飞秒激光加工技术制备黑磷与二硫化钼对称双极结型晶体管（SBJT）的简便方法。该SBJT因其对称结构展现出优异的双向电流放大性能。随后我们在SBJT一侧设置顶栅极，通过改变发射极与集电极间主要载流子浓度差，进一步探究静电掺杂对器件性能的影响。该SBJT还可作为栅极可调光电晶体管使用，具有优良的光电探测率及约21倍的光电流增益β值。通过扫描光电流成像技术确定了该光电晶体管中光电流放大的调控机制。这些成果推动了基于二维材料多功能纳米电子学应用的发展。

    关键词： 飞秒激光加工，光电晶体管，二维材料，双极结型晶体管，栅极可调

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 近红外聚合物和光电晶体管

    摘要： 设计了一种新型双噻吩稠合二酮吡咯并吡咯单元（4,11-双(2-辛基十二烷基)-7H,14H-噻吩并[30,20:7,8]中氮茚并[2,1-a]噻吩并[3,2-g]中氮茚-7,14-二酮，BTI），并将其与作为电子给体的噻吩和双噻吩通过Stille偶联共聚，分别构建了两种D-A共轭聚合物P1和P2。这两种聚合物表现出优异的热稳定性、宽光吸收范围和窄能带隙。利用P1和P2制备了有机场效应晶体管（OFETs）以评估其电荷传输特性，其中P2显示出更优异的空穴传输性能，迁移率达0.1 cm2 V?1 s?1。还采用这两种聚合物与PC71BM混合的活性层制备了近红外（NIR）光电晶体管，在850 nm波长、35 mW cm?2光照条件下，基于P1/PC71BM的光电晶体管光电流/暗电流比（P）为3.6×10?，光电响应度（R）为270 A W?1；而基于P2/PC71BM的器件P值为2.5×10?，R值高达2420 A W?1。

    关键词： 光电晶体管、光响应性、有机场效应晶体管、二酮吡咯并吡咯、近红外聚合物、电荷传输

    更新于2025-09-23 19:24:30