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oe1(光电查) - 科学论文

131 条数据
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  • 通过锗纳米线生长后反应制备具有相控亚稳态段的轴向异质结构

    摘要： 亚稳态晶体相通过提供超越热力学稳定晶体的材料特性，展现出实现新功能的潜力。虽然体相亚稳态相的制备需要快速淬火或高压等非平衡过程，但纳米尺度的尺寸效应可在温和加工条件下促进其形成与稳定。本研究通过生长后处理实现了稳定半导体（Ge）与亚稳态金属（AuGe）交替段轴向异质结构的可控构建：先在Ge纳米线表面包覆Au，再以石墨碳壳封装，经中温退火使Au与Ge在熔体中合金化，最后缓慢冷却结晶。该方法可进一步拓展至Ge纳米线中二元AgGe及三元AuAgGe合金段异质结构的制备。金属合金会呈现不同的亚稳态晶体相，其选择机制与纳米线直径相关——这源于液态AuGe（及AgGe）中Ge溶解度的尺寸依赖性，以及富Ge AuGe熔体中的独特结构基元?；诖?，我们在薄壁轴向分段Ge-AgGe纳米线中建立了此前未知的亚稳态γ-AgGe相。该发现为纳米线中稳定相与亚稳态固相轴向异质结构的合成开辟了新途径。

    关键词： 异质结构、尺寸效应、金锗合金、银锗合金、亚稳相、纳米线、相选择、金银锗合金

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 2016年欧洲显微镜学大会：会议录 || 定位控制纳米线生长的聚焦离子束图案化技术

    摘要： 基于半导体纳米线（NW）的异质结构是下一代光电器件（如柔性太阳能电池和发光二极管[1]）极具前景的材料体系。其减小的接触面积与表面应变弛豫特性，使其能在晶格失配衬底上实现外延生长——这是将不同III-V族半导体与现有硅基技术集成的关键优势。通过位置可控的纳米线有序阵列生长于硅基底，可提升器件均匀性与集成度，该工艺通常采用二氧化硅薄膜作为掩模。在掩模中制备圆形孔洞图案（图1(a)）可实现预定义位置与图案的定点纳米线生长，目前主要通过电子束光刻或纳米压印光刻等微纳加工技术实现[2]。重要工艺参数包括氧化层厚度、孔径与图案间距，需多步骤优化才能获得高产率均匀纳米线[3]。此外，催化颗粒常偏离孔洞中心，导致纳米线横截面出现非对称形貌[4]。本研究探索了聚焦离子束（FIB）直接图案化纳米线生长衬底的参数空间（图1），采用分子束外延（MBE）技术在带有40纳米热氧化层的FIB图案化Si(111)衬底上生长自催化GaAsSb纳米线，系统调控孔径尺寸、离子剂量与镓束重叠参数（图1(a-c)）。相较于传统光刻胶图案化技术，FIB有望提供更高灵活性与控制精度。同时，FIB图案化会在硅与二氧化硅中引入镓离子注入效应，这种独特作用可能对自催化纳米线生长及纳米线-衬底体系特性产生积极影响。MBE生长后，所有阵列均呈现三种典型生长模式（图1(d-e)）：最小孔径（10纳米图案）行特征为高直立纳米线产率（≤80%）；随着孔径增大，初期会出现更多寄生晶体生长，最终每个孔洞内形成2-5根多纳米线结构；当各列阵列剂量递增时，这些转变对应的图案化孔径呈比例减小。结果表明FIB可在单次生长过程中高效绘制参数空间，并实现从定向单纳米线、二维寄生晶体到多纳米线共存的生长模式调控。后续将通过原位透射电镜观测与单纳米线电学测试[5]来完善结构分析并研究其电学特性。除FIB图案化的灵活性外，由于镓离子注入效应及改变的纳米线-衬底界面，FIB图案化硅基底上生长的III-V族纳米线有望展现新颖特性。

    关键词： 自催化、纳米线、聚焦离子束、纳米结构化、砷镓锑

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 银催化剂促进下Ga2O3薄膜与纳米线生长机制的动力学贡献

    摘要： 过去几年，氧化镓（Ga2O3）作为高功率/高温器件和紫外纳米传感器半导体材料的应用研究日益受到关注。Ga2O3具有4.8电子伏特的超大带隙，使其非常适合在恶劣环境中应用。本研究探讨了银薄膜作为催化剂生长氧化镓的效果。通过在微量氧气环境下将纯镓加热至高温（约1000°C）氧化，可实现氧化镓薄膜和纳米线的生长。我们展示了β-Ga2O3薄膜和纳米线的结构、形貌及元素表征结果，并对比研究了β-Ga2O3薄膜与纳米线在紫外探测中的传感性能。该工艺可优化实现Ga2O3纳米晶薄膜和纳米线的大规模生产。通过使用银薄膜催化剂，我们能够调控生长参数以获得纳米晶薄膜或纳米线。

    关键词： 氧化镓，热氧化，纳米线，薄膜，银催化剂，石英

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 三维多分支SnO2半导体纳米结构作为光学波导

    摘要： 具有复杂几何结构的纳米结构体因其形状与材料相关的特殊性质而备受关注。以"节点"（即两个及以上分支的交汇处）为特征的三维多分支二氧化锡一维纳米结构，是分配不同性质信号的理想平台。本研究通过扫描电子显微镜(SEM)、光学分析以及光照条件下的拉曼与瑞利散射技术，探究光源（激光）聚焦时该特殊几何构型对光传播的影响，从而更深入地揭示了节点处光耦合的作用机制。实验结果表明，多分支半导体一维结构具有优异的光学活性与波导特性，为开发新型光通信网络功能单元奠定了基础。

    关键词： 二氧化锡，纳米结构中的波导效应，三维多分支纳米结构，纳米线，光散射，氧化锡纳米结构，纳米光学

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过简易气相转移法制备的MAPbI3纳米线用于简单光电探测器

    摘要： MAPbI3纳米线已成为光电器件领域极具前景的材料之一。本研究开发了一种无需模板的简易气相转移方法，可在多种基底上制备用于光电器件的MAPbI3纳米线。通过甲基碘化铵（MAI）蒸汽与PbI2纳米线的气相转移处理，成功获得了高结晶度的MAPbI3纳米线。其中PbI2纳米线采用自组装工艺制备：将PbI2薄膜暴露于二甲基乙酰胺（DMAC）蒸汽中，使其重结晶并转变为纳米线结构。此外，通过简单调节PbI2薄膜厚度即可控制MAPbI3纳米线的密度。所制备的MAPbI3纳米线光电探测器在3V偏压下展现出优异的响应度（0.115 A W-1），上升时间小于0.63秒，衰减时间小于0.73秒。该研究为MAPbI3纳米线在光电器件中的应用展现了光明前景。

    关键词： 蒸汽传输法、有机混合卤化物钙钛矿、纳米线、纳米晶材料、光电探测器、传感器

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 量子点特性对混合SET-FET电路性能的影响

    摘要： 量子点（QDs）可作为导电岛构建单电子晶体管（SETs）。量子点的特性决定了单电子晶体管的功能性能。因此，分析量子点尺寸变化对混合SET-FET电路性能的影响具有重要意义。我们采用自主开发的单电子晶体管紧凑模型（该模型通过三维量子力学模拟校准以获得真实参数），提出了一种改善电路性能（即提高输出电流）的方法。研究结论表明：量子点尺寸变化对整体电路性能的影响最为显著。

    关键词： 可变性、单电子晶体管（SET）、量子点（QD）、纳米线

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [2019年IEEE光子学会议(IPC) - 美国德克萨斯州圣安东尼奥(2019.9.29-2019.10.3)] 2019年IEEE光子学会议(IPC) - 金属有机气相外延生长的GaN纳米线核与GaInN/GaN多量子壳的晶体生长及光学特性

    摘要： 通过优化的生长条件，采用连续流动模式金属有机化学气相沉积（MOVPE）均匀生长了n型氮化镓纳米线及GaN/InGaN多量子壳层（MQS）。虽然成功生长出无扩展缺陷的晶体，但MQS中可能含有作为非辐射复合中心的点缺陷。研究发现，AlGaN下层壳能有效捕获点缺陷，从而改善MQS的光学性能。

    关键词： 氮化铝镓，光学特性，点缺陷，多量子壳层，纳米线

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 基于拓扑绝缘体的纳米线中通过邻近效应产生的超电流用于量子计算研究

    摘要： 拓扑绝缘体表面态中预测存在的近邻诱导超导能隙，有望为容错量子计算提供亟需的马约拉纳费米子。近期基于马约拉纳粒子的拓扑量子计算理论架构，依赖于基塔耶夫一维量子线构成的大型网络，这对当前单纳米线器件的可扩展性提出了巨大挑战。本研究通过在常规s波超导（钨）电极近邻耦合的拓扑绝缘体（Bi2Se3）纳米线结区实现稳健超导性来解决该问题。铣削技术能在纳米尺度精确制备任意形状结构，可有效将现有单纳米线设计扩展为纳米线网络架构。我们证实弹道输运的拓扑表面态在长程近邻诱导超导序传播中的主导作用——长Bi2Se3结区展现出高IcRN乘积特性。超过钱德拉塞卡-克洛格斯顿极限的上临界磁场表明存在具有自旋三重态库珀配对的稳健超导序。同时观测到IcRN乘积与纳米线结区宽度呈反常的反比依赖关系。

    关键词： 拓扑绝缘体、量子计算、纳米线、马约拉纳费米子、弹道输运拓扑表面态、邻近诱导超导性、自旋三重态库珀配对

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过蚀刻轨迹膜孔复制制备金属纳米线的特定特征

    摘要： 采用模板合成法制备了金属纳米线（直径50-200纳米）集合体，以聚合物径迹蚀刻膜为模板。所得纳米线是这些膜孔的复制品。文中讨论了电解液选择及不同电沉积工艺参数问题，采用高温蚀刻、超声处理和紫外处理等多种技术实现纳米线与生长聚合物基体的分离。研究了铜/镍双层纳米线的制备工艺并确定了最佳电压值：铜层0.8伏特，镍层1.8伏特。同时发现施加磁场可加速电沉积过程，且南极磁场会导致镍层形成中空结构。采用"双浴槽"电沉积法被证实是制备双组分纳米线的最优方案，此类纳米线可用于太赫兹辐射的产生。

    关键词： 电沉积、磁场效应、径迹蚀刻膜、纳米线、基质合成

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 用于室温气体检测的纸基硫化铅纳米线传感器

    摘要： 纸质气体传感器是柔性电子领域中一类新兴的重要器件。胶体纳米晶体兼具高比表面积与优异的溶液加工性，为高性能纸质气体传感器的开发提供了途径。限制纸质气体传感器性能的因素之一在于半导体纳米晶体的球形形貌，这导致难以构建稳定的传感网络来确保高效的载流子传输和机械鲁棒性。本研究通过在室温下将PbS纳米线喷涂于纸基材上，制备出灵敏且柔性的气体传感器。采用铅笔绘制石墨电极以简化传感器设计与制作流程。与通常组装成致密薄膜固体的球形PbS纳米晶体不同，纸基PbS纳米线传感器呈现多孔网络微结构，不仅为气体吸附与扩散提供高效通道，其固有柔性更赋予卓越的机械弯曲性能。该传感器在室温下对50 ppm NO?的响应值为17.5，响应/恢复时间分别为3秒和148秒。经历500次弯曲-回弹循环后，传感器仅出现轻微响应衰减（初始值的6%）且时间响应特性保持不变。研究提出NO?与O?在PbS表面的竞争吸附是传感机制，这解释了室温下高灵敏度与良好可逆性的成因。本成果凸显了溶液加工型纳米线作为柔性纸质气体传感器理想构筑单元的重要价值。

    关键词： 纸基衬底、纳米线、硫化铅、气体传感器、二氧化氮

    更新于2025-09-10 09:29:36