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oe1(光电查) - 科学论文

131 条数据
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  • 通过关联磁光光谱与化学分析探究单个量子点中的轻空穴/重空穴转换

    摘要： 对同一根含有量子点的单纳米线进行了一系列互补研究：阴极发光光谱与成像、磁场及温度依赖的微区光致发光光谱，以及能量色散X射线光谱与成像。该ZnTe纳米线沉积于带有Ti/Al图案的Si3N4薄膜上。完整数据集表明，尽管压缩失配应变会使长径比大于1（拉长型量子点）时轻空穴态成为基态，但CdTe量子点仍以重空穴态作为基态。通过对该整体结构进行数值计算发现，(Zn,Mg)Te壳层的存在会将重空穴向轻空穴构型的转变推至远大于1的长径比值，而量子点内外半导体间较小的价带偏移会进一步强化该效应。

    关键词： 分子束外延、光谱学、能量色散X射线光谱、半导体、阴极发光、量子点、纳米线

    更新于2025-11-21 11:20:48

  • 铁电增强型GeSn/Ge双纳米线光电探测器性能

    摘要： GeSn的带隙比Ge更小，已被用于制备具有更长截止波长的硅基红外光电探测器。然而传统GeSn/Ge异质结构通常因晶格失配问题存在位错等缺陷?；谔宀牧螱eSn/Ge异质结构制备的大尺寸光电探测器中，这些缺陷会引发显著的暗电流。本研究展示了一种柔性GeSn/Ge双纳米线结构，通过弹性形变实现应变弛豫且不引入缺陷，其天然特征尺寸即处于纳米尺度?；诟媒峁沟奶讲馄骶哂械桶档缌魈匦?，其探测波长可延伸至2微米以上，且相比纯Ge纳米线具有更高的响应度。此外，铁电聚合物侧栅的耗尽效应可进一步抑制暗电流。本工作表明，这种柔性GeSn/Ge双纳米线结构有望为硅兼容的短波红外光电子电路开辟新途径。

    关键词： 纳米线、锗锡合金、分子束外延（MBE）、侧栅极、光电探测器、铁电聚合物

    更新于2025-11-21 11:01:37

  • 通过可控纳米线分散制备具有高压电电压系数的定制化纳米复合能量收集器

    摘要： 由压电纳米材料分散于柔性聚合物中构成的复合材料，已成为极具前景的高耐久性柔性能量收集器与传感器材料。虽然块体压电材料具有较高的机电耦合系数并能高效转换机械能为电能，但其陶瓷形态断裂韧性较低，导致加工困难和难以贴合曲面等问题限制了特定应用。近年来发展的直写等增材制造工艺，能将压电纳米线可控定向排列于聚合物基体中实现印刷压电器件?；谀擅赘春喜牧系亩嘞嘟峁固匦?，可通过调控材料结构实现压电耦合性能与介电性能的独立调控。本文建立了经实验验证的有限元（FE）和细观力学模型，用于计算和优化纳米复合材料的压电电压系数g31。研究表明：采用高长径比且定向排列的纳米线，可使压电耦合性能相对介电常数不成比例地提升，从而使g31系数较块体压电材料提高七倍以上。此外，能量收集器中使用高长径比纳米线可显著提升其输出电功率。

    关键词： 能量收集、纳米线、有限元建模（FEM）、电压系数、压电、Mori-Tanaka方法、直写技术、纳米复合材料

    更新于2025-11-14 17:28:48

  • 采用AAO模板辅助水压法制备的镍掺杂CuSe纳米线的可调光学与磁学性能

    摘要： 通过熔融块体材料并将熔融液注入阳极氧化铝（AAO）模板，制备出高度均匀的未掺杂及镍掺杂硒化铜纳米线。通过控制块体材料的制备和AAO模板的通道尺寸，可以精准调控镍掺杂浓度及硒化铜纳米线的形貌。未掺杂、0.5 at%和1.0 at%镍掺杂硒化铜纳米线的阴极发光（CL）峰分别较未掺杂样品（579 nm）出现约26 nm和42 nm的红移现象。此外，在300 K室温以上观测到1.0 at%镍掺杂硒化铜纳米线呈现铁磁性。这种简易注射成型法制备的可调光学/磁学特性纳米线技术，未来可用于开发自旋电子器件所需的各类纳米材料。

    关键词： 光学、阳极氧化铝（AAO）、硒化铜、掺杂、纳米线、磁性

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 砷化镓纳米线生长与晶体结构的模拟

    摘要： 生长具有明确晶体结构的砷化镓（GaAs）纳米线是一项具有挑战性的任务，但对于未来器件的制造可能至关重要。在晶体相选择方面，理论与实验之间的关联有限，使得实验人员只能通过反复试验来实现所需的晶体结构。在本研究中，我们提出了一种建模方法来填补这一空白，该方法结合了经典成核理论、随机模拟以及通过籽晶粒子的质量传输。该模型的主要输入参数是生长物质的流量和工艺温度，这使得模拟具有与实验生长相同的灵活性。模型的输出结果也可以直接与实验观测量进行比较，例如纳米线整个长度上每层双层的晶体结构以及籽晶粒子的成分。因此，该模型能够直接从理论上探究观察到的实验趋势。在此，我们使用该模型模拟了不同砷流量的纳米线生长，其结果与实验趋势高度吻合。通过分析模拟数据，我们为这些实验结果找到了理论解释，为晶体结构如何受到可用生长实验参数的影响提供了新的见解。

    关键词： 纤锌矿，闪锌矿，砷化镓，纳米线，模拟

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 硅-碳化硅纳米颗粒在硅片表面的生长与自组装形成混合蠕虫状纳米结构

    摘要： 该研究描述了在1000°C氩气氛围下，硅-碳化硅纳米颗粒（Si-SiC）的生长过程及其在氧化石墨烯/硅片（GO/Si）界面处自组装形成蠕虫状一维杂化纳米结构的现象。根据GO薄膜厚度不同，分散的硅纳米颗?；崦飨愿阶庞贕O层表面，或GO包覆的Si-SiC纳米颗粒自组装成数微米长的蠕虫状纳米线。研究发现这些纳米阵列显示碳-硅基纳米线（CSNW）直立于硅片表面。推测硅纳米颗粒源自硅片表面熔融硅与GO诱导的成核作用。此外，本文还提出了CSNW的形成机制。

    关键词： 纳米颗粒、热还原、碳化硅、氧化石墨烯、自组装、硅、纳米线

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 锗催化气-液-固法生长非晶氧化硅纳米管及其表征：与纳米线生长的对比研究

    摘要： 采用连续波激光气化含5原子%硅的锗靶材，在高压（最高达0.9 MPa）氩气氛围中通过简易技术生长出一维（1D）纳米结构。透射电子显微镜（TEM）、高角环形暗场扫描TEM及能量色散X射线线扫描光谱分析表明：当压力为0.9 MPa时获得最大比例（约占总产物的30%）的一维纳米结构，这些纳米结构被鉴定为非晶氧化硅（SiOx）纳米管（NTs），其顶端附着有呈拉长椭球状或类球状的富锗晶体纳米颗粒（NPs）。随着氩压从0.9 MPa降至0.03 MPa，纳米管的平均直径、壁厚和长度分别从57.9 nm、13.2 nm和2.1 μm减小至22.9 nm、6.7 nm和0.2 μm，顶端纳米颗粒尺寸也从139.0 nm缩减至41.7 nm。纳米管的直径、壁厚、长度与顶端锗纳米颗粒尺寸之间存在强相关性，这表明高温下熔融锗纳米颗粒作为催化剂核心，在气-液-固生长机制中促进了SiOx的析出。通过对比0.1-0.9 MPa条件下纳米管与无定形SiOx纳米线（NWs）的种子纳米颗粒SiOx析出量，阐明了纳米管的生长机制。我们认为相较于纳米线，较小的SiOx析出量对形成与熔融锗纳米颗粒尺寸/形状各异的封顶结构及纳米管生长具有关键作用。

    关键词： 激光汽化、锗催化剂、氧化硅、纳米管、纳米线

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 通过简易一锅法合成ZnO纳米线/金纳米颗粒杂化材料及其增强的NO?传感性能

    摘要： 通过简便的一锅水热法合成了不同金浓度的氧化锌纳米线（ZNWs）及氧化锌纳米线/金纳米颗粒复合物（Au-ZNWs），并采用XRD、SEM、TEM、XPS和FTIR进行表征。结构表征结果表明，金纳米颗粒自组装于ZNWs表面，且在Au-ZNWs复合物合成过程中添加HAuCl4会抑制ZNWs的c轴生长。气体传感性能测试显示，与纯ZNWs及其他金浓度的Au-ZNWs相比，1 mol% Au-ZNWs具有最优的传感性能。在150°C下，1 mol% Au-ZNWs对1 ppm NO?的最大响应值为31.4，是纯ZNWs（8.2）的近4倍。该材料在较宽工作温度范围内还展现出最短的响应与恢复时间。不同金浓度的Au-ZNWs对NO?的选择性均优于纯ZNWs。通过金纳米颗粒功能化引发的电子与化学协同敏化机制，阐明了Au-ZNWs增强NO?传感性能的原理。

    关键词： 二氧化氮、纳米线、气体传感器、金功能化、氧化锌

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 有机/无机纳米结构材料在混合纳米发电机中的集成，通过相互性能增强实现了高效的能量收集。

    摘要： 最新研究表明，混合能量收集装置能高效转化无处不在但大多未被利用的环境能源（如机械能、化学能、热能、太阳能）为可用电能，从而为新一代自供电电子系统提供潜在支持。本文提出一种基于垫片基板的有机/无机混合纳米发电机，其整合了分别基于无机p-n结ZnO纳米结构（压电组件）和纳米结构有机聚四氟乙烯（PTFE）薄膜（摩擦电组件）的两种功能单元。该设计中各组件可独立或协同运行，且在协同工作时性能相互增强，能在单次按压释放循环中实现更高效的机械能-电能转换。当受到25Hz频率、1G加速度外力触发时，压电纳米发电机（PENG）组件的峰峰值输出电压达34.8V（约为单独运行时的3倍）；同条件下摩擦电纳米发电机（TENG）组件的峰峰值输出电压为356V（高于其单独运行时的初始输出280V）。该混合配置纳米发电器件可产生平均峰值输出电压186V、电流密度10.02μA/cm2及平均峰值功率密度1.864mW/cm2。实测显示：置于腕带式健身追踪器下方时，该器件能通过正常手部运动产生约160V的平均峰峰值电压；置于步行者鞋内时则可通过人体行走产生约580V电压。实验已证明该装置可在数秒内将商用电容器充电至数伏电压。

    关键词： 纳米板、能量收集、混合纳米发电机、纳米线、压电性、摩擦电性

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 硫化锑纳米线的从头算计算

    摘要： 我们采用基于密度泛函理论(DFT)的WIEN2k软件包中的全势线性缀加平面波(FP-LAPW)方法，对正交晶系硫化锑(Sb2S3)纳米线进行了第一性原理计算，以研究其电子和光学性质。交换关联能函数采用Engel-Vosko广义梯度近似(EV-GGA)。通过超胞法模拟了沿[001]方向生长、两侧为真空层的纳米线结构，并将计算结果与本团队先前计算的Sb2S3体材料进行对比。研究发现Sb2S3纳米线的电子和光学性质发生显著变化：计算得到的态密度(DOS)高于体材料；能带结构显示其间接带隙约为0.12 eV，远小于体材料值（但该数值仍明显低于实验值）。通过计算光子能量高达20 eV的复介电常数，我们推导出包括吸收系数、反射率、折射率和能量损失函数在内的光学性质，以理解一维(1-D)纳米结构中Sb2S3的光学行为。分析表明该纳米线展现出独特的一维光学特性，其在可见光范围内的吸收系数显著高于体材料。

    关键词： 光学性质、硫化锑、密度泛函理论、LAPW方法、纳米线、电子结构

    更新于2025-09-23 15:23:52