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具有可见光盲光电响应的晶体取向多孔ZnO纳米结构：生长与光学性能调控
摘要： 我们通过脉冲激光沉积（PLD）方法制备了无催化剂、晶体学取向的多孔氧化锌纳米结构。每个样品的沉积过程分为两个阶段：第一阶段在石英基底上进行ZnO自成核，通过改变沉积角度（成核角）实现差异化成核；第二阶段以固定时间在85°掠射角下进行纳米结构生长。这些PLD生长的纳米结构具有高度取向的纤锌矿结构。研究发现，第一阶段的成核角是决定性沉积参数，能可控地影响纳米结构的生长特性及其他性能。成核角的系统性变化可调控晶体学取向和孔隙率，进而影响该纳米网络的可见光盲区和紫外（UV）光响应特性。本文报道了完全无缺陷、具有必要孔隙率的晶体学取向纳米结构制备，适用于可见光盲紫外光电探测应用。
关键词： 晶体氧化锌、无催化剂氧化锌、掠射角沉积（GLAD）、籽晶、脉冲激光沉积（PLD）、纳米结构
更新于2025-11-21 11:03:13
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一种用于精液和阴道液鉴定的增强荧光蛋白微阵列芯片的研制
摘要： 体液检测已被用于识别嫌疑人并构建刑事案件证据链。由于犯罪现场收集的证据量有限，需要一种能使用微量样本进行多体液鉴定的系统。本研究提出了一种基于银垂直纳米棒金属增强荧光（MEF）基底的多重检测平台，用于检测性犯罪案件中的关键证据——精液和阴道液（VF）。通过掠角沉积法制备了长度为500纳米的银纳米棒MEF基底，并进行氨基功能化处理以增强结合能力。通过分析孵育时间的影响，选定荧光信号饱和的60分钟作为最佳孵育时长。为评估该鉴定芯片的性能，我们进行了精液与阴道液的鉴别实验。开发的传感器能选择性识别这两种体液且无交叉反应，所制微阵列芯片的检测限比市售快速染色鉴定（RSID）精液试剂盒提高了10倍。
关键词： 金属增强荧光、掠射角沉积、微阵列分析、精液、阴道液、银纳米棒、体液识别
更新于2025-09-23 15:21:21
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氮化钛纳米棒阵列中的可调谐等离子体共振
摘要： 本工作采用磁控溅射系统的斜角沉积法制备了氮化钛(TiN)纳米棒阵列。通过改变基底偏压和氮气流量等沉积参数，制备了多种TiN纳米棒阵列。在进行斜角沉积前，先沉积了均匀的TiN薄膜并获取了不同沉积参数下的介电常数谱。本文分析了沉积参数对纳米棒形貌的影响。测量并比较了TiN纳米棒阵列的偏振相关消光光谱。通过调节沉积过程中的氮气流量和基底偏压，可显著改变与局域表面等离子体共振纵向模式相对应的消光特性。
关键词： 掠射角沉积、等离子体激元模式、介电常数、氮化钛、纳米棒阵列
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于氧化铟锡渐变折射率减反射涂层的硅基太阳能电池
摘要： 采用溅射法与蒸发法相结合的工艺，将氧化铟锡（ITO）应用于硅基底，通过掠射角沉积（GLAD）技术制备了具有渐变折射率特性的减反射（AR）结构。尽管与硅基底相比ITO的折射率调控范围极为有限，但设计出的近红外至近紫外波段减反射涂层在30°入射角下仅呈现5.31%的反射率，同时ITO减反射层在400纳米波长附近出现透射率急剧下降现象。分析表明：经160℃低温退火处理的GLAD法制备ITO多层减反射涂层可提升光学器件性能。将该ITO减反射涂层实际应用于硅太阳能电池时，相较于采用金属栅极电极的绝缘体减反射涂层方案，无栅极电极的ITO减反射涂层电池方案具有可行性。
关键词： 减反射涂层，太阳能电池，掠射角沉积，氧化铟锡
更新于2025-09-23 21:39:42
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采用掠角沉积法通过Al?O?纳米结构对超薄Cu(In,Ga)Se?薄膜进行背面钝化以提升光伏器件效率
摘要： 本工作首次研究了采用掠角沉积法(GLAD)生长的氧化铝纳米结构(Al2O3 NSs)对采用顺序工艺(即金属前驱体层硒化后处理)制备的超薄Cu(In,Ga)Se2器件(400 nm)的影响。本研究最显著的发现是：由于Al2O3 NSs造成的表面粗糙度促进了非均匀金属前驱体中的硒扩散，添加Al2O3 NSs后相分离现象得到缓解。此外，背面钠浓度的升高可归因于Al2O3 NSs促进了钠离子扩散。Al2O3 NSs的覆盖率和厚度会显著影响电池性能，这与Na2SeX形成及相分离导致的并联电阻增加有关。通过偏置-EQE测量以及暗态和光照条件下的J-V特性，充分研究了Al2O3 NSs的钝化效应。优化Al2O3 NSs后，电池性能显著提升，光电转换效率从2.83%提高到5.33%，这为改善超薄Cu(In,Ga)Se2器件展示了一种有前景的方法，并为进一步应用提供了重要机遇。
关键词： 纳米结构、铜铟镓硒太阳能电池、氧化铝钝化层、掠射角沉积
更新于2025-09-19 17:13:59
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具有明确纳米间隙间隔的等离子体纳米粒子二聚体阵列
摘要： 等离激元分子是金属纳米结构的构建单元，能产生与分子体系相似的有趣光学现象。由于缺乏能在宏观尺度上控制等离激元原子结构的合适制备方法，目前尚无法实现具有纳米级精度的等离激元杂化结构与分子设计，从而制约了其在光学超材料和传感领域的应用。本研究展示了一种晶圆级"免光刻"并行制备方案，可精确调控纳米间隙等离激元超分子的尺寸、形貌、材质与取向。我们通过该方法实现了对整个可见光波段耦合共振的调控?；诼尤肷湮锢砥喑粱胩荻日诒蔚闹票讣际酰稍诰г卜段诘骺毓丶问?，因而特别适合潜在结构的筛选。最终获得数十亿个排列整齐的二聚体结构，其光谱特性在晶圆范围内呈现可控变化。通过对金二聚体结构的等离激元共振进行光谱测绘，证实其不仅与数值模拟光谱高度吻合，在环境条件下至少一年内仍保持功能稳定。
关键词： 掠射角沉积、晶圆级纳米制造、非对称阴影、纳米光子学、光学超材料、可扩展等离子体技术
更新于2025-09-12 10:27:22
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基于智能手机的双模式原位检测细菌活力的银纳米棒阵列技术
摘要： 对活菌与死菌进行原位快速检测对人类健康和环境?；ぶ凉刂匾?。这已成为预防传染?。ǔ＜谝皆汉鸵巴庹锼┑纳镆窖Я煊蜃畲笮枨笾?。当前背景下，抗生素耐药性是严峻的公共卫生问题，亟需快速有效的解决方案。本研究报道了一种简便、灵敏、便携、用户友好、经济高效且省时的活菌/死菌/耐药菌检测方法——通过靶向内源性H?S释放来区分活菌、死菌及耐药菌。采用掠角沉积技术制备银纳米棒（AgNRs）阵列传感器，发现其合成的显色特性和亲水性对H?S具有高度灵敏的选择性。以大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌为模式生物，证实所有菌株代谢过程均产生H?S。为检测耐药性，在含不同浓度氨苄青霉素的LB培养基中培养大肠杆菌，观察到AgNRs阵列出现显著颜色变化和润湿性改变。为简化操作，开发了用户友好的移动端应用"比色检测器"，可在4-6小时内完成检测（传统方法需约24小时）。这种双模式简易低成本技术易于在诊断领域推广应用。
关键词： 活菌与死菌、硫化氢、掠射角沉积、抗生素耐药性、银纳米棒
更新于2025-09-10 09:29:36
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高度多孔SnO?和SnO?-Pd薄膜的定制化制备
摘要： 氧化锡是一种因多种技术应用而备受关注的材料。影响其性能的主要参数包括形貌、晶体结构和化学计量比。为调控这些参数，研究人员致力于开发符合技术应用需求的纳米结构薄膜。本文报道了高孔隙率SnO?及钯掺杂SnO?薄膜的制备与表征。这些薄膜以几何形态可控的纳米棒形式沉积，通过磁控溅射辅助掠角沉积（GLAD）技术实现了该形貌——该工艺可制备倾斜柱状体、锯齿结构、垂直立柱、螺旋柱及"灌木丛"状结构。经计算，所列薄膜中倾斜柱状体具有最大比表面积。随后我们系统沉积并深入研究了多组倾斜柱状体，重点探讨了薄膜沉积过程中基底退火处理与钯掺杂对其形貌、晶体结构和化学计量比的影响。采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱（XPS）和同步辐射光电子能谱（SRPES）对氧化锡薄膜进行表征。磁控溅射辅助掠角沉积技术使我们能制备多种SnO?纳米结构，而沉积过程中的基底退火会影响薄膜结晶度。此外发现钯掺杂SnO?薄膜会形成合金相。这些研究成果可应用于气体传感、催化、光学及电子器件等多个领域。
关键词： XPS（X射线光电子能谱）、SRPES（同步辐射光电子能谱）、SnO?（二氧化锡）、tin oxide（氧化锡）、glancing angle deposition（掠射角沉积）、TEM（透射电子显微镜）、HRTEM（高分辨透射电子显微镜）、GLAD（掠射角沉积技术）、highly porous（高度多孔的）
更新于2025-09-10 09:29:36
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手性纳米粒子诱导的分子光学活性对映选择性放大
摘要： 手性纳米粒子诱导的分子光学活性对映选择性放大。对映体区分在手性化学中具有基础性重要意义，其关键在于需要高光学活性（OA）的对映体；但由于亚波长分子尺寸限制，对映体的光学活性通常较弱，导致缺乏灵敏的对映体区分手段。本研究设计了一种新方法：通过将含联萘生色团的轴手性分子锚定在螺旋螺距（P）小于5纳米的手性银纳米粒子（AgCNPs）上，可显著放大对映体光学活性。与溶解态对映体的光学活性相比，(R)-和(S)-对映体分别在右旋和左旋AgCNPs表面实现了高达一个数量级的对映选择性放大。这种对映选择性放大可能源于手性传递效应——通过银-硫双接触界面，AgCNPs的手性印记将构象变化传递至联萘生色团，从而引起其二面角的对映特异性吸附改变。当螺距P>5纳米或在非手性银纳米粒子上时，由于缺乏手性传递，该对映选择性放大效应基本消失。本研究将手性区分这一具有重要实用价值的技术（对生产无致命副作用的单一对映体药物和农药至关重要）与新兴的金属手性纳米粒子超材料相结合，拓展了其重要应用前景。
关键词： 掠射角沉积、手性纳米粒子、光学活性、对映体、圆二色性
更新于2025-09-09 09:28:46