- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
具有层调制图案的LaAlO3/SrTiO3异质结构中增强的迁移率
摘要： 克服低氧分压下缺陷相关载流子非故意掺杂的影响是实现多功能氧化物电子学的主要挑战。本工作证明，两步沉积法结合层调制图案化工艺可提升在5×10??托低氧分压下生长的LaAlO?/SrTiO?（LAO/STO）异质结构的多项性能。具体而言，我们的图案化样品展现出卓越的电学特性：在10特斯拉磁场下呈现约3500%的正巨磁阻效应，且在2开尔文温度下无需缓冲层或额外元素即可实现约5000 cm2/V·s的载流子迁移率增强。这些独特现象源于通过两步制备法抑制了可能源自STO层中氧空位相关缺陷的多带导电行为。因此，通过两步沉积法联合调制图案化工艺控制缺陷行为，即使在低氧条件下也能在单一平台诱导氧化物电子学的多项性能。
关键词： 氧化物电子学、异质结构、电子特性
更新于2025-09-23 15:23:52
-
混合有机/无机半导体pn结的电子特性
摘要： 混合无机/有机半导体异质结是拓展纯有机或纯无机结在电子和光电器件中应用范围的有力候选者。因此，全面理解体相掺杂与界面掺杂对结区电子特性的影响至关重要。本研究通过光电子能谱技术，阐明了一个典型混合pn结（由n型ZnO和p型掺杂的N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-(1,1'-联苯)-4,4'-二胺(α-NPD)构成）的能级排列及其作用机制。该能级排列可通过无机与有机组分远离界面处的接触诱导能带弯曲及能级弯曲、以及源于"推回效应"的界面偶极子的相互作用进行定量描述。通过调节α-NPD中的掺杂浓度，ZnO的前线能级位置可移动超过0.5 eV，α-NPD的前线能级位置可移动超过1 eV。该pn结能级的高度可调性证明了混合方法在增强器件功能方面具有显著潜力。
关键词： 半导体、电子特性、光电子能谱、界面
更新于2025-09-23 15:23:52
-
通过调控CeOx-S/ZnIn2S4复合催化剂的配位结构实现可见光下CO2选择性还原为CO
摘要： 调控异相催化剂的电子特性是提升其二氧化碳还原活性的重要策略。本研究在ZnIn2S4层表面制备了尺寸小于2纳米的部分硫化铈（CeOx-S）纳米团簇。通过铈与硫的配位作用可便捷调控CeOx-S纳米团簇的表面电子特性，从而诱导产生大量Ce3?和氧空位。在光催化还原CO?反应中，CeOx-S/ZnIn2S4复合催化剂以三乙胺为牺牲电子给体时，CO产率达到1.8 mmol g?1，是纯ZnIn2S4催化剂的两倍?；硌芯勘砻?，光生电子被CeOx-S/ZnIn2S4催化剂表面的氧空位捕获后转移至CO?分子，有利于CO?活化。此外，该催化剂对CO产物表现出的极高选择性源于CO在其表面吸附较弱。
关键词： CeOx-S纳米团簇、二氧化碳光还原、电子特性、部分硫化、可见光
更新于2025-09-23 15:22:29
-
[纳米科学与技术] 硅烯（预测、合成与应用）|| 银(111)基底上单层硅烯的性质
摘要： 第1至3章已讨论过硅烯的预期特性及其理论基础，第5章则阐述了这种新型二维材料的不同合成方法。前文已提及，此类合成需要合适的衬底材料来承载单原子层硅的形成，其中银（尤其是Ag(111)晶面）就是这样的材料。本章将探讨外延生长于Ag(111)(1×1)表面的硅烯形成过程与特性。我们将看到，由于与衬底的相互作用，这些硅烯层的性质相对于独立硅烯有所改变。因此我们将其称为外延硅烯，并详细研究其二维特性。更深入观察Ag(111)表面硅层的形成过程会发现，根据具体制备条件的不同，可能形成多种二维硅相。我们将讨论这些结构的异同点。此外，还将重点关注这些外延硅烯层的化学与温度稳定性，并揭示硅烯形成的极限条件。
关键词： 硅烯、二维材料、银（111）晶面、振动特性、电子特性、外延生长
更新于2025-09-23 15:21:21
-
基于第一性原理分子动力学计算的磷硅酸盐玻璃结构测定
摘要： 我们通过静态与动态第一性原理计算，确定了磷硅酸盐玻璃（PSG）的结构与电子特性?；贑ar-Parrinello分子动力学（CPMD）方法，采用实空间密度泛函理论（RSDFT）程序，通过模拟退火计算了组成为(SiO2)x(P2O5)y的PSG稳定结构。结果表明：PSG中的磷（P）原子与四个氧（O）原子形成四配位结构，其中一条PO键悬垂于间隙区域（呈现–O3PO构型）。我们还对比了不同氧原子数的结构，以探讨在实际三氯氧磷（POCl3）退火条件下PSG的稳定构型。研究发现：在富氧（O2）环境下–O3PO构型最稳定，而在贫氧条件下三配位磷（–O3P构型）则更稳定。此外还计算了可能在PSG带隙内产生能级的候选态。
关键词： 磷硅酸盐玻璃、分子动力学、第一性原理计算、电子特性、三氯氧磷退火
更新于2025-09-23 15:21:21
-
染料敏化太阳能电池中XV2S4（X = Ni、Cr和Mo）对电极的第一性原理研究
摘要： 采用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算方法，研究了三元硫化钒XV2S4（X = Ni、Cr和Mo）的结构、电子和光学性质。通过报道结构参数、能带结构、态密度（DOS）、吸收系数和电导率等数据，探讨了XV2S4（X = Ni、Cr和Mo）作为染料敏化太阳能电池（DSSC）无铂对电极的潜在应用性能。总体而言，由于镍钒硫化物（NiV2S4）在费米能级附近具有较高的电子密度和优异的电导率，相比铬钒硫化物（CrV2S4）和钼钒硫化物（MoV2S4），其被预测是更优良的对电极候选材料。
关键词： 电子特性，第一性原理研究，对电极，光学特性，无铂
更新于2025-09-23 15:21:01
-
[纳米科学与技术] 硅烯（预测、合成与应用）|| 锗烯：硅烯的孪生姐妹
摘要： 在发现首个二维材料石墨烯后不久，许多其他二维材料相继问世。由于具有s2p2型电子结构，周期表中"碳族"元素（即硅、锗和锡）作为潜在二维材料备受关注。石墨烯的硅、锗和锡类似物分别被称为硅烯、锗烯和锡烯（或称斯坦烯），它们与石墨烯共享诸多特性，但也存在若干显著差异。本文将简要介绍锗烯的研究现状，概述其多种合成路径，并详细阐述其结构与电子特性以及在新型电子器件中的应用潜力。
关键词： 硅烯、二维材料、电子特性、合成、锗烯
更新于2025-09-23 15:21:01
-
表面改性和激光重复频率对柔性钛金属箔上氮化镓纳米棒生长、结构、电子及光学性质的影响
摘要： 研究了激光分子束外延生长过程中柔性钛金属箔表面改性与激光重复频率对氮化镓纳米棒形貌演变及其结构、电学与光学特性的影响。实验在700°C下分别采用不同激光重复频率（10-30 Hz）在裸钛箔和预氮化钛箔基底上生长GaN纳米结构。结果表明：低重复频率（10 Hz）促进预氮化钛表面形成稀疏的三维倒锥状GaN纳米结构，而30 Hz生长时整个钛箔基底几乎被大晶粒组成的膜状GaN覆盖。当采用20 Hz生长时，预氮化钛箔上成功制备出均匀排列、高密度（~8×10? cm?2）的GaN纳米棒阵列，而相同条件下裸钛箔仅获得稀疏的垂直GaN纳米棒。X射线光电子能谱分析证实生长结构中存在Ga-N键合，且预氮化钛箔上生长的GaN纳米棒呈现富镓化学组成。相比Ga-N反应，裸钛基底更易发生Ti-N优先反应导致GaN纳米棒稀疏生长，因此钛箔预氮化是获得致密排列GaN纳米棒阵列的必要条件。X射线衍射、高分辨透射电镜及拉曼研究表明，氮化镓纳米棒沿纤锌矿结构c轴生长，具有优异的结晶质量与结构完整性。室温光致发光光谱显示致密GaN纳米棒在3.42 eV处呈现近带边发射峰，半高宽为98 meV。这种在柔性基底上实现的高结构/光学质量密度可控GaN纳米棒生长，为未来柔性氮化镓光电子器件与传感器的应用提供了重要前景。
关键词： 钛金属箔，激光分子束外延，光学特性，氮化镓纳米棒，结构特性，表面改性，电子特性，激光重复频率
更新于2025-09-23 15:19:57
-
在受控湿度环境下对石墨烯电荷密度变化进行非接触式探测
摘要： 石墨烯的电子特性对其表面吸附的原子和分子以及环境变化（如温度和湿度）高度敏感。本文采用原位拉曼光谱技术，研究了湿度对机械剥离、化学气相沉积及SiC衬底外延生长等不同制备方式所得石墨烯局部载流子浓度的影响。我们通过矢量分析法系统对比了拉曼响应的变化，绘制出随湿度变化的掺杂空间分布图，并定量分析了不同类型石墨烯的湿度诱导载流子浓度变化。该研究阐明了湿度对石墨烯电子特性的影响，提供了一种简单、无接触且定量的方法来直接评估石墨烯中水诱导的掺杂效应——这对定制器件性能至关重要。
关键词： 掺杂、湿度、电子特性、石墨烯、拉曼光谱
更新于2025-09-23 15:19:57
-
InAsP/InP纳米线量子点的电子和光学性质的原子理论
摘要： 我们在此提出一种关于纤锌矿相InP纳米线中六方InAsP量子点的电子与光学性质的原子尺度理论。这些自组装量子点的独特之处在于其高度、形状和直径均已知。通过结合价力场法、紧束缚法和组态相互作用方法，我们进行了单粒子态、激子、双激子和三粒子复合体以及发射光谱的原子尺度计算，这些计算与量子点高度、直径及As/P浓度相关。纤锌矿晶相中InAs和InP的原子级紧束缚参数通过基于第一性原理并修正实验带隙的方法获得。低能电子和空穴态形成类似抛物线或柱形量子限制的电子壳层，仅受六方对称性和As波动的微弱影响。激子、三粒子和双激子发射线的相对排列与闪锌矿相InAs/InP量子点一致，即双激子和正三粒子仅存在弱束缚。As原子的随机分布导致单粒子态和光谱线存在几meV的量子点间涨落。由于六方InAsP纳米线量子点的高对称性，激子精细结构分裂较?。ㄔ技甫蘣V量级），且存在与实验相符的显著随机涨落。
关键词： 精细结构分裂、电子特性、光学特性、发射光谱、紧束缚方法、单粒子态、激子复合物、InAsP量子点、InP纳米线、纤锌矿相、组态相互作用、价力场、原子尺度理论
更新于2025-09-23 15:19:57