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oe1(光电查) - 科学论文

46 条数据
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  • 通过（扫描）透射电子显微镜技术对块体和纳米颗粒卤化铅钙钛矿薄膜的结构表征

    摘要： 卤化铅(APbX3)钙钛矿材料，无论是多晶薄膜还是钙钛矿纳米颗粒(NPs)，都展现出实现新一代光伏和光子器件的卓越性能。(扫描)透射电子显微镜((S)TEM)技术对APbX3薄膜的结构表征能提供重要信息，有助于理解并建模其光电性能与器件特性。然而由于APbX3钙钛矿属于软性材料，采用(S)TEM进行表征具有挑战性。本研究对比分析了两种金属卤化物APbX3钙钛矿薄膜的结构特性：通过溶液旋涂前驱体制备的块体CH3NH3PbI3，以及采用刮刀法合成沉积的CsPbBr3胶体NPs。我们优化了两种样品制备方法和(S)TEM分析的工作条件。结果表明：一步法生长的CH3NH3PbI3薄膜形成具有良好TiO2层附着性的四方相钙钛矿，其光致发光(PL)发射峰位于775 nm。基于CsPbBr3胶体NPs（作为薄膜构建单元）的钙钛矿薄膜在沉积过程中结构得以保留，尽管相邻NPs间存在微小间隙。CsPbBr3 NPs的立方晶体结构因其最佳带隙而具有优异光学特性。CsPbBr3 NPs薄膜与胶体溶液的吸收/PL光谱高度相似，表明薄膜具有良好的均匀性且无NPs团聚现象。但结构研究需特别注意避免长时间电子辐照——即便在80 kV低电压下，该材料仍会因铅偏析而发生分解。

    关键词： 结构表征、透射电子显微镜（TEM）、薄膜、光电子学、扫描透射电子显微镜（STEM）、纳米粒子、钙钛矿

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 采用冷场发射扫描电子显微镜在低加速电压透射模式下进行的电子能量损失谱分析（EELS）

    摘要： 一台连接于透射模式高分辨冷场发射扫描电镜（STEM）的商业电子能量损失谱仪（EELS）被评估，并探讨了其在低加速电压下表征材料科学薄样品的潜力。尽管在敏感化合物上SEM电压会增加束流辐射损伤，我们描述了一些通过降低非敏感样品初级电子电压而受益的潜在应用。我们报道了在30 kV下因无切伦科夫辐射损失而得以实现的多种电介质带隙测量。通过能谱过滤STEM技术（采用谱图成像或"三窗口"法元素映射），展示了体等离子体成像探测复杂材料局部成分变化的可能性。随着等离子体材料在能源、电子或生物医学领域的应用日益增加，在SEM中以低加速电压可靠评估其特性的能力极具吸引力且已得到验证。该谱仪的能量分辨率（以零损失峰半高全宽计）常规测量值约为0.55 eV，且证实t/λ比值达1.5时可在30 kV实现实用的EEL光谱分析。

    关键词： 损伤、等离子体共振、银、扫描透射电子显微镜、锂、零损耗、带隙

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 单颗BaTiO?纳米颗粒中压电效应的尺寸反比依赖性

    摘要： 通过配备精密电荷计和原位透射电子显微镜压痕台的透射电镜，对单颗钛酸钡（BT）纳米颗粒（NPs）的压电电荷系数d33进行了表征。研究发现，在小于临界直径（D；通常认为<100纳米是钛酸钡保持铁电性的下限值）的纳米颗粒中，获得了高达1775 pC/N的异常高d33值。随着BT纳米颗粒尺寸D的减小，其压电纳米发电机的机械转换效率提升，该结果与单颗粒压缩测量的d33数据相符。这种对铁电材料中尺寸D效应的量化研究，可为开发高效高功率的纳米结构压电能量器件（如压电纳米发电机）提供指导。

    关键词： 原位透射电子显微镜、尺寸效应、扫描透射电子显微镜、铁电体、压电体、纳米发电机

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 四元稀氮超晶格中基于ADF成像分析的氮元素分布图

    摘要： 提出了一种利用不同扫描透射电子显微镜（STEM）成像参数测定稀氮氮化物GaAsSbN超晶格（SLs）中氮分布的方法。该方法通过采用两个不同的专用角度区间，在低角度（LA-）和高角度（HA-）环形暗场（ADF）条件下同步采集图像。其中，HAADF技术主要提供与原子序数相关的信息（对锑敏感），而氮原子会产生较大的静态原子位移，尤其影响LAADF条件下的图像强度。然而，锑和氮的共存对区分这两种元素构成重要障碍。通过适当归一化及分离含/不含锑区域的强度比，可获得氮分布图谱。结合高分辨率X射线衍射和能量色散X射线光谱技术的结果，还能获得半定量图谱。采用本方法评估了I型（GaAsSbN/GaAs）和II型（GaAsSb/GaAsN）超晶格结构，讨论了两种样品在氮分布方面的差异（如不均匀性和团簇形成）。特别发现，与II型结构相比，I型结构中富氮区域数量更多，这可能影响各设计方案的光学响应。

    关键词： STEM（扫描透射电子显微镜）、稀氮化物、组分分布、超晶格结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 升华生长3C-SiC中重硼掺杂效应的光学与微观结构研究

    摘要： 本研究采用互补的微观结构与光学分析方法，确定了有利于形成深硼相关受主中心的工艺条件，这些中心可能为高硼掺杂3C-SiC实现中间带行为提供途径。通过扫描透射电镜研究了升华生长3C-SiC晶体（硼离子注入浓度1-3原子百分比）的结晶度、硼溶解度及沉淀机制。揭示了1100-2000摄氏度热处理过程中缺陷形成与硼沉淀的趋势，并与成像光致发光光谱提供的光学表征结果进行交叉关联。我们从浅能级受主和由硼原子与碳空位形成的D中心（深能级复合体）两个角度，讨论了注入硼离子的光学活性，并将退火过程中观察到的光谱变化与D中心形成效率的强温度依赖性相关联——这种依赖性会因注入诱导缺陷的存在而进一步增强。

    关键词： 光致发光、缺陷、3C-SiC、扫描透射电子显微镜、离子注入、硼掺杂

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 用高电荷离子穿孔独立式二硫化钼单层膜

    摘要： 多孔单层二硫化钼（MoS2）是DNA测序和海水淡化等应用的潜力材料。本研究采用高电荷离子（HCIs）辐照技术，在MoS2中制备出结构明确的孔洞。令人惊讶的是，我们发现孔洞形成效率在较宽的势能范围内呈线性增长。与原子尺度模拟对比揭示：缺陷形成过程中，离子通过电子激发向材料传递能量起关键作用，并表明低势能离子至少会使孔洞边缘附近出现钼元素富集现象。原子级分辨率扫描透射电镜分析显示，孔洞尺寸与入射离子势能明确相关，证实高电荷离子辐照能有效制备孔径分布窄（约0.3-3纳米）、尺寸可控的孔洞。

    关键词： 二维材料、穿孔、离子辐照、分子动力学模拟、二硫化钼、高电荷态离子、扫描透射电子显微镜

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 自由站立GaN衬底上Mg注入与Mg掺杂GaN层缺陷的对比分析

    摘要： 低效的镁诱导p型掺杂一直是固态照明和功率应用中GaN基电子器件发展的主要障碍。本研究通过两种方法（离子注入和外延掺杂）在独立GaN衬底上对Mg掺入的GaN层缺陷进行了对比结构分析。扫描透射电子显微镜显示，仅Mg注入样品中存在锥形和线状缺陷，而Mg掺杂样品未呈现这些缺陷，表明缺陷性质取决于掺入方式。二次离子质谱分析发现Mg浓度与这些缺陷的位置及类型存在直接对应关系。研究表明这些锥形和线状缺陷是富Mg物质，其形成可能导致自由空穴密度降低——这仍是p-GaN基材料和器件的关键问题。由于独立GaN衬底为基于p-n结的垂直器件实现提供了平台，针对此类衬底上不同Mg掺入工艺引发的GaN层缺陷进行对比结构研究，将有助于深入理解Mg自补偿机制，进而优化Mg掺杂和/或注入工艺以推动GaN基器件技术发展。

    关键词： 线缺陷、锥形缺陷、二次离子质谱（SIMS）、氮化镓（GaN）、扫描透射电子显微镜（STEM）

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 基于石榴石薄膜闪烁体的S(T)EM前瞻性闪烁电子探测器

    摘要： 基于新型外延石榴石薄膜闪烁体的扫描电子显微镜和/或扫描透射电子显微镜（S(T)EM）用闪烁电子探测器的性能进行了研究。制备了化学式为(Ce0.01Lu0.27Gd0.74)3–wMgw(Ga2.48Al2.46)O12的LuGAGG:Ce和LuGAGG:Ce,Mg薄膜闪烁体，并对其阴极发光（CL）和光学特性进行了研究，与当前标准块状单晶YAG:Ce和YAP:Ce闪烁体的特性进行了比较。更具体地说，测量了上述闪烁体的CL衰减特性、CL发射光谱、CL强度、光学吸收系数和折射率。此外，还计算了电子相互作用体积与吸收能量分布、光电倍增管（PMT）光阴极匹配度、调制传递函数（MTF）以及采用上述闪烁体的闪烁探测器的光子传输效率。观察到LuGAGG:Ce,Mg薄膜闪烁体的CL衰减时间低至28 ns，在电子束激发后1 μs时的余辉仅为0.02%。根据计算的MTF，采用新薄膜闪烁体的闪烁探测器在0.6 lp/像素以上时失去对比度传递能力，而目前常用的YAG:Ce单晶闪烁体在0.1 lp/像素以上时即已如此。计算还表明，即使对于简单的圆盘形状，新研究的薄膜闪烁体相比标准块状单晶YAG:Ce闪烁体也具有8%更高的光子传输效率。所研究的LuGAGG:Ce,Mg外延石榴石薄膜闪烁体被认为是电子探测器（不仅在S(T)EM中，也在其他电子束设备中）有前景的快速闪烁体。

    关键词： 电子探测器、多组分石榴石薄膜、闪烁体、扫描透射电子显微镜（STEM）、扫描电子显微镜（SEM）、LuGAGG:Ce、镁、阴极发光

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 单个光学纳米天线内选?；旌嫌敫缮娴目墒踊?

    摘要： 基于干涉的定向天线通常由多个具有适当设置距离和相位的偶极子组成，这些偶极子能在辐射或接收时对特定方向产生相长干涉。对于纳米光学天线，可通过单一结构中多个本征模式的叠加实现方向性。这种模式混合会产生局部强场增强效应，在能量转换或传感应用中需进行精确调控。然而，实验验证由选定本征模式干涉产生的纳米光学场（尤其是热点区域）并非易事。本研究展示了银盘纳米天线内多模式干涉时光学场的分布情况。我们采用基于扫描透射电子显微镜的角度与偏振分辨阴极荧光技术，选择特定模式并实现纳米尺度的场分布可视化。即使检测几何结构对称，干涉场分布仍会随检测角度显著变化——这可通过激发模式的相位差来解释。阴极荧光信号还被建模为空间多极子和频率复数洛伦兹函数组成的解析本征模式函数叠加，以复现实验获得的光子图谱。

    关键词： 扫描透射电子显微镜、表面等离子体、多极子、阴极发光、纳米盘

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 2016年欧洲显微镜学大会论文集 || 利用纳米颗粒标记和液相电子显微镜研究完整细胞中的膜蛋白

    摘要： 细胞质膜上存在受体蛋白，它们如同"倾听者"接收外界的化学信号。这些信号由配体（能与受体特异性结合的小分子）构成。但由于现有分析方法的局限性，这些信号如何被解读并引发细胞决策的过程尚未完全阐明。通常极难直接观察内源性表达的单个蛋白质如何在完整细胞中响应配体结合——这种结合可能触发形成蛋白质复合物进而启动信号传导过程。目前通过生化方法获得的细胞功能知识，大多基于成千上万个细胞的混合材料分析，因而反映的是群体平均水平。但要理解细胞解读信号的基本机制，必须着眼于单个细胞。如今利用液相扫描透射电子显微镜（STEM）[1,2]，已能在完整真核细胞的纳米尺度研究膜蛋白。关键步骤是将目标蛋白与小探针（如金纳米颗?；蛄孔拥愕饶擅卓帕＃┮砸欢砸槐壤匾煨员昙?。将液态细胞置于微流控腔室中（该腔室使样本处于电镜真空环境），即可进行STEM成像。某些研究无需完全封闭细胞，仅需获取细胞表层薄区的信息，此时采用配备STEM探测器[3]的环境扫描电子显微镜（ESEM）即可实现高分辨率成像。液相STEM曾被用于研究完整SKBR3乳腺癌细胞中表皮生长因子HER2在单分子水平的形成过程[4]。作为膜蛋白的HER2对乳腺癌侵袭性和进展具有重要作用，基于单个HER2位置计算配对相关函数的数据分析显示：不同细胞区域间、乃至不同细胞间存在显著的功能差异，这些发现可能为癌症转移和药物反应研究提供重要线索。

    关键词： 量子点、扫描透射电子显微镜（STEM）、环境扫描电子显微镜（ESEM）、完整细胞、液相、表皮生长因子受体（EGFR）、人表皮生长因子受体2（HER2）

    更新于2025-09-23 15:21:21