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oe1(光电查) - 科学论文

21 条数据
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  • 短波红外发射体的单纳米晶体光谱学

    摘要： 短波红外（SWIR）发射器是生物医学成像、新一代光电器件和光通信等突破性应用的核心技术?；谏榛鞯慕禾迥擅拙迨悄壳白罹咔熬暗腟WIR发射器之一。然而，由于缺乏适用于SWIR波段的单粒子光谱检测方法，纳米晶体合成及发射器基础表征研究均难以推进。本研究展示了一种溶液光子关联傅里叶光谱（s-PCFS）实验方案，利用超导纳米线单光子探测器的SWIR灵敏度和时间分辨率，成功测定了1.2至1.6微米波段发光的砷化铟/硒化镉（InAs/CdSe）核壳结构胶体纳米晶体的单粒子发射线宽。结果表明，单个InAs/CdSe纳米晶体的平均荧光线宽窄至52毫电子伏特，与可见光区某些最窄带纳米结构发射器的观测值相当。此外，单纳米晶体荧光线宽随壳层厚度增加而增大，表明激子-声子耦合是该体系中最主要的发射线宽展宽机制。SWIR s-PCFS技术的开发实现了溶液中胶体SWIR发射纳米晶体光谱线宽的测量，为研究SWIR发射器的单纳米晶体光谱特性提供了平台。

    关键词： 纳米晶体、单分子光谱学、核壳结构、砷化铟、短波红外

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚（2018.7.22-2018.7.27）] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 全球可见光/短波红外成像光谱与2017十年调查

    摘要： 2018年1月5日，一份未经编辑的《2017十年调查》预印本发布，题为《在我们不断变化的星球上繁荣发展：空间地球观测十年战略》。这份历时两年多、广泛征求地球科学与应用界意见后完成的700页文件，在早期版本中指出了五个重点观测目标作为观测系统优先事项，其中之一是地表生物与地质。该类别下确定了一系列科学与应用目标，包括：地表/水温、积雪反射率、活跃地质过程、植被特性及藻类生物量。候选测量方案描述为"可见光与短波红外高光谱成像，热红外多光谱或高光谱成像"。本文回顾了部分关键的新科学与应用目标，并概述了可用于实现全球可见光至短波红外成像光谱领域这一指导方针的若干测量方法。

    关键词： 地球系统、十年调查、可见光-短波红外、成像光谱学

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于红外热成像及其他技术的新生儿无接触成像生物医学应用研究综述

    摘要： 对患病早产儿的监测是新生儿重症监护室（NICU）医护人员每日必须处理的复杂工作。作为标准监测流程，医护人员通过牢固附着于早产儿脆弱皮肤上的传感器和电极连接处理监护仪进行监测。但还存在一种替代方案——非接触式成像技术可记录这些生理信号（我们称之为"生理标记物"），通过检测体表变化和内部结构活动，既能独立使用也能与传统监护仪配合。这种无创监测具有诸多优势：（1）快速生成数据；（2）减少与皮肤的物理直接接触，从而降低皮肤破损风险并最小化感染可能；（3）减少连接临床监护仪的电极和探头数量，为患儿保留更大体表面积以便更好护理。本综述旨在为NICU内采用可见光成像（VLI）、近红外光谱（NIRS）和红外热成像（IRT）等非接触式成像技术的临床应用奠定理论基础并提供清晰前景。

    关键词： 红外热成像、生理特征、短波红外、光学相干断层扫描、早产儿、可见光、新生儿重症监护室、组织光学、近红外、新生儿成像

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 通过铟氧化还原化学介导的可扩展InAs量子点合成

    摘要： 下一代以近红外（NIR）和短波红外（SWIR）波长范围为核心的光电子应用需要高质量材料。其中，胶体InAs量子点（QDs）作为生物成像、照明和传感应用的红外活性候选材料脱颖而出。尽管其光学性能已取得显著进展，InAs量子点的合成仍常规依赖有害且商业上不可得的原料。本文描述了一种围绕In(I)Cl作为关键原料的简易单次热注射工艺。In(I)Cl同时作为还原剂和铟源，能与三氨基砷前驱体顺利反应，定量克级制备胶体InAs。通过调节反应温度可得到第一激子吸收特征峰位于700-1400 nm范围内的InAs核。In(I)、金属铟与In(III)之间的动态歧化平衡为前驱体选择提供了额外灵活性。在所得核上生长CdSe壳层可增强其光学性能，所制颗粒中心发射波长介于1000-1500 nm之间，全程保持约120 meV的窄光致发光半高宽（FWHM）。该前驱体平台展现的简便性、可扩展性和可调性有望推动基于铟的胶体量子点进一步研究。

    关键词： 胶体合成、砷化铟量子点、短波红外、光电子应用、近红外

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 硒化汞/碲化汞纳米片-量子点异质结构：一类新型连续可调谐的短波红外强发射体

    摘要： 尽管在成像、能量转换和电信领域有广泛应用，但能在短波红外（SWIR，1000-2000纳米或1.24-0.62电子伏特）范围内高效发光的纳米组分却很少。我们报道了量子限域的汞硫属化合物（HgX，X=Se，Te）纳米片（NPLs），其附着的量子点（QD）"缺陷"态可被诱导产生明亮（量子产率>30%）且可调谐（900-1500+纳米）的红外发射。我们证明了从NPL到这些QD的能量转移接近完全，这完全淬灭了NPL的发射，并通过SWIR以高量子产率发射。这种QD缺陷发射在动力学上是可调的，使得NPLs能够实现可控的中隙发射。光谱分辨的光致发光显示了能量依赖的寿命，在相同光谱窗口内，其辐射速率比PbX类似物快10-20倍。结合其高量子产率，HgX NPLs上的中隙发射HgX点为SWIR中的新型光电子学提供了一个潜在平台。

    关键词： 纳米片、短波红外、汞硫属化合物、光电子学、量子点

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 无重金属柔性混合聚合物-纳米晶体光电探测器对1.5微米波长敏感

    摘要： 短波红外（SWIR）波段的光电探测是支撑众多应用的核心技术之一。当前大多数光电探测器因外延生长要求导致成本高昂，且使用高毒性重金属元素带来生态问题。本研究提出一种替代性SWIR光电探测方案：基于溶液法制备的共轭二酮吡咯并吡咯基聚合物/PC70BM体异质结有机主体与无机客体NaYF4:15%Er3+上转换纳米粒子（UCNPs）的复合体系，开发出对λ=1.5μm光子敏感的无重金属柔性高性能光电探测器。在λ=1.5μm SWIR光照射下，优化后的混合BHJ/UCNP探测器在刚性ITO/玻璃和柔性ITO/聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）基底上分别实现0.73 mA/W和0.44 mA/W的光响应度。这些混合探测器具有快速响应特性（光电流上升时间短至80μs）和优异机械稳定性，适用于柔性场景。该混合BHJ(DPPTT-T/PC70BM)/UCNP探测器兼具溶液可加工性、柔性、无毒性重金属、快速响应及良好光响应度等优势，有望成为下一代低成本高性能SWIR光电探测器的候选方案。

    关键词： 纳米晶体、短波红外、柔性、溶液加工、混合光电探测器

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 范德华异质结中的层间跃迁助力实现超高探测率短波红外光电探测器

    摘要： 二维原子级薄层材料（2DLMs）的范德华（vdW）异质结构通过堆叠具有前所未有的功能与性能的二维原子片层，为构建光电器件提供了独特平台。这类vdW异质结构的特殊优势在于：通过II型能带排列对2DLMs进行能带工程调控，可实现层间激子效应，使其光谱范围突破2DLM中各原子片层截止波长的限制。本文报道了GaTe/InSe vdW异质结构器件的高性能表现。出人意料的是，这种GaTe/InSe vdW p-n结在短波红外（SWIR）光谱区展现出非凡的探测率——该波段本应被组成材料各自的带隙极限所禁阻（块体与单层GaTe的带隙均约为1.70 eV，而InSe的带隙随厚度减小从块体到单层约为1.20-1.80 eV）。具体而言，在1064 nm处未制冷SWIR探测率达≈101?琼斯量级，1550 nm处达≈1012琼斯量级。该结果表明：具有II型能带排列的2DLM vdW异质结构能产生层间激子跃迁，这一优势为设计超越组成原子层带隙极限与异质外延限制、适用于SWIR乃至更长波段的高性能光电器件提供了可行策略。

    关键词： 层间跃迁、二维材料、范德华异质结构、宽带光电探测器、短波红外

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [2019年IEEE第九届国际纳米电子学会议(INEC) - 马来西亚古晋(2019.7.3-2019.7.5)] 2019年IEEE第九届国际纳米电子学会议(INEC) - 低成本短波红外硅基氧化石墨烯光电探测器

    摘要： 将常规硅（Si）半导体与氧化石墨烯（GO）集成，为提升宽带光电二极管器件性能提供了新途径。本研究采用滴涂法制备了用于红外（IR）检测的GO光电探测器（PD）。在1480 nm激光照射下（功率范围8.16至61.64 mW）进行光电检测。我们展示了硅基底上稳定且可重复的等离子体增强GO结构，其响应度达0.82 mA/W。该GO-Si PD的性能较裸p-Si PD提升141倍。通过调节多种直流（DC）偏置电压可改变器件灵敏度。在500 Hz较高调制频率下，上升时间和下降时间分别约为228 μs和250 μs。这些性能参数表明该PD具备红外探测能力，适用于光电器件特别是光通信领域。

    关键词： 短波红外、硅基、氧化石墨烯、光电探测器

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 光/热活化后具有本征紫外-短波红外光电响应的紫精基二维半导体定向自组装

    摘要： 将半导体的光响应范围扩展至整个紫外-可见光（UV）-短波近红外（SWIR）区域（约200-3000纳米），对于降低光电探测器复杂度与成本或提升太阳能电池光电转换效率具有重要意义。目前已知有机半导体材料的光响应上限约为1800纳米，远未覆盖紫外-SWIR波段。本研究开发出氰根桥联层间导向插层策略，获得了一系列具有多光谱响应特性的双紫精基二维半导体材料。通过将具有近平面结构的氧化还原活性N-甲基联吡啶阳离子夹在氰根桥联的MnII-FeIII或ZnII-FeIII层间，无限π堆叠的N-甲基联吡啶组分间产生的自由基-π相互作用有效拓展了吸收范围。这两种半导体材料在光照/加热条件下均呈现稳定的自由基生成及光热致变色现象，其本征光电流响应范围至少覆盖355-2400纳米波长区间，超越了所有已报道的单组分有机半导体材料性能记录。

    关键词： 光响应、紫精基、半导体、紫外-短波红外、二维材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 回音壁模式增强了沙漏形硅纳米线光电二极管的近红外光响应

    摘要： 硅光电二极管广泛应用于需要测量可见光强度、颜色和位置的场景。由于硅材料成本低廉、噪声低且易于与读出电子器件进行片上集成，这类系统对其具有显著青睐。然而受限于1.12电子伏特（对应1100纳米波长）的带隙特性，硅材料无法有效检测近红外（NIR，700-1000纳米）和短波红外（SWIR，1000-1700纳米）波段的光线。本研究报道了基于沙漏形硅纳米线的光电二极管，通过回音壁模式共振效应增强其在NIR-SWIR光谱区的光电响应。纳米线上部的倒置纳米锥结构通过产生回音壁模式共振延长NIR-SWIR光子驻留时间来提升吸收概率，而下部低反射率的纳米锥则能重新吸收来自周围纳米线的入射光。相比现有硅光电二极管，我们的器件在700-1100纳米波段展现出更高的响应度和外量子效率。特别地，在1000纳米波长处的响应度与商用铟镓砷光电二极管相当，同时还能检测1400纳米波长的光线?；诟闷骷?，我们演示了性能媲美商用设备的心率监测系统。

    关键词： 硅光电二极管、回音壁模式谐振、短波红外、近红外、沙漏形硅纳米线

    更新于2025-09-12 10:27:22