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具有有机功能化表面的微腔非线性光学
摘要： 我们报道了在经有机分子薄层功能化的超高Q值二氧化硅微腔表面实现增强的光学非线性效应。三倍频产生的最大转换效率达到约1680%=W2，在约2.90 mW泵浦功率下绝对效率为0.0144%，比已有文献报道的二氧化硅微腔高出约4个数量级。进一步分析阐明了先前文献中三倍频信号与泵浦功率之间难以捉摸的依赖关系。这种分子功能化微腔有望应用于高效宽带光频转换，并为灵敏的表面分析提供可能。
关键词： 非线性光学、微腔、三次谐波产生、表面功能化、有机分子
更新于2025-09-23 15:19:57
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深度学习光谱学：用于分子激发光谱的神经网络
摘要： 本文提出了用于预测分子激发光谱的深度学习方法。以13.2万个有机分子的电子态密度为例，训练并评估了三种不同神经网络架构：多层感知器（MLP）、卷积神经网络（CNN）和深度张量神经网络（DTNN）。神经网络的输入是每个分子组成原子的坐标和电荷。虽然多层感知器已能学习光谱特征，但其均方根误差（RMSE）仍高达0.3电子伏特。卷积神经网络的学习质量显著提升（RMSE=0.23电子伏特），而深度张量神经网络达到了最佳性能（RMSE=0.19电子伏特）。CNN和DTNN甚至能捕捉光谱形状中的细微差异。作为该方法的示范应用，扫描了1万个未见过的有机分子结构并即时获得光谱预测，从而筛选出具有潜在应用价值的分子。
关键词： 人工智能、激发光谱、有机分子、密度泛函理论计算、神经网络
更新于2025-09-22 19:29:42
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通过BODIPY-量子点复合物中的自由基对中间体增强三重态生成
摘要： 通过自由基对中间体产生三重激发态的现象在分子复合物中已有广泛研究。尽管量子点敏化三重激发态生成近期备受关注，但在量子点-有机分子杂化结构中类似机制仍鲜有报道。本研究证明，在CdSe量子点-BODIPY复合物中，由量子点导带未配对电子与氧化态BODIPY未配对电子构成的自由基对中间态，可增强硼二吡咯甲烯(BODIPY)单重态到三重态的系间窜跃效率。瞬态吸收光谱表明：650 nm光激发BODIPY时，电子从BODIPY向CdSe转移形成电荷分离态（时间常数6.33±1.13 ns），该过程与BODIPY内部转换至基态相竞争；随后自由基对态通过反向电荷复合衰减，生成三重激发态（时间常数158±28 ns）或BODIPY基态。测得BODIPY三重激发态生成的总量子效率为(27.2±3.0)%。该杂化体系中高效三重态形成及中间自由基对态的发现表明，量子点-分子复合物可能是自旋电子学应用的有前景平台。
关键词： CdSe量子点、自由基对中间体、瞬态吸收光谱、系间窜越、自旋电子学、三重激发态、BODIPY、量子点-有机分子
更新于2025-09-12 10:27:22
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使用酚功能化卟啉基有机分子对AlGaN/GaN HEMT异质结构进行表面钝化处理的效果
摘要： 在这项工作中，我们研究了一种通过有机分子钝化AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管（HEMT）异质结构带电表面态的新方法。该方法显著提升了AlGaN/GaN上整流金属-半导体接触的电学性能。通过溶液相法将酚功能化锌金属四苯基卟啉（Zn-TPPOH）有机分子吸附在AlGaN/GaN表面形成分子层（MoL）。X射线光电子能谱（XPS）证实了MoL的存在，光谱椭偏仪和截面透射电镜测量显示其厚度约为1纳米。结合XPS峰位偏移分析与开尔文探针力显微镜发现，这种分子表面修饰使AlGaN表面电势降低约250毫电子伏特。因此，Ni肖特基二极管的势垒高度（理想因子）从Ni/AlGaN/GaN的0.91±0.05电子伏特（2.5±0.31）显著提升（降低）至Ni/Zn-TPPOH/AlGaN/GaN的1.37±0.03电子伏特（1.4±0.29）。电流-电压（I-V）测试还显示反向电流在-5V时从2.6±1.93微安锐减至0.31±0.19纳安（约一万倍）。该表面修饰工艺可有效提升AlGaN/GaN HEMT性能，缓解材料中极化和表面态的不利影响。
关键词： AlGaN/GaN、高电子迁移率晶体管（HEMT）、肖特基势垒高度、表面钝化、有机分子、反向电流
更新于2025-09-10 09:29:36