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oe1(光电查) - 科学论文

131 条数据
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  • 基于高压合成掺锂ZnO作为空穴源的纳米结构SnO2异质结紫外电致发光

    摘要： 我们报道了以纳米结构SnO?为n型层、高温高压(HTHP)法合成的锂掺杂ZnO(ZnO:Li)为高空穴浓度p型层的n-SnO?/p-ZnO异质结发光二极管中的紫外(UV)电致发光(EL)现象。该异质结采用纳米带(NBs)和纳米线(NWs)两种SnO?纳米结构制备n型层。不同SnO?纳米结构构成的两种异质结在EL测试中展现出各异的发光特性：SnO?纳米带/p-ZnO异质结在正向偏压下呈现中心波长416 nm的蓝光发射带；而SnO?纳米线/p-ZnO异质结则观测到位于391 nm的强紫外发射峰。光致发光(PL)光谱表明这种EL差异源于纳米结构SnO?层形貌依赖的发光特性。研究结果表明，这种纳米结构SnO?/ZnO:Li异质结是紫外光电子领域极具潜力的候选体系。

    关键词： 高温高压法、发光二极管、纳米带、纳米线、二氧化锡、锂掺杂氧化锌

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 具有肖特基接触的高灵敏度ZnO纳米线气体传感器设计指南

    摘要： 具有单肖特基接触的氧化锌纳米线（ZnO NW）气体传感器能够灵敏检测气体分子。本研究通过三维数值模拟，探究了纳米线缺陷密度、直径和长度等设计因素对气体灵敏度的影响。结果表明：低缺陷密度或小直径的传感器展现出更优的气体灵敏度，而当不考虑背景气体和结合概率等外部环境时，长度对灵敏度无影响。低缺陷密度导致纳米线在空气环境中电子密度较低，气体吸附引起的电子密度变化更为显著，从而提升气体灵敏度；随着纳米线直径减小，由于耗尽区与整个纳米线面积比增大，气体分子引起的电导率变化大幅增强。相比之下，纳米线长度不影响气体灵敏度，因为电子密度的变化与长度无关。这些发现有助于理解传感机制，并为最大化灵敏度提供设计指导。

    关键词： 氧化锌，气体敏感性，纳米线，数值模拟，气体传感器

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [纳米结构科学与技术] 纳米线电子学 || 基于一维纳米线的异质结构气体传感器

    摘要： 具备定量与定性检测气体能力的气体传感器在日常生活各方面发挥着重要作用，可用于空气质量监测、环境污染治理、化学物质检测、化工过程控制、食品质量评估及医疗诊断等领域。一维（1D）纳米结构（至少有一个维度在1-100纳米范围内，包括纳米线、纳米棒、纳米带或纳米纤维）长期以来被视为气体传感器的理想构建单元[1-7]。纳米线用于气体传感的独特优势在于其高比表面积、灵敏表面、高结晶度、高载流子迁移率、低功耗及易于器件集成等特性[2,6,8,9]。2001年纳米线首次被用于概念验证型气体传感器研制[2,3]，此后该领域研究迅速升温——通过科学网以"纳米线"和"气体传感器"为关键词检索显示，过去15年间相关文献超过1200篇（图7.1）。值得注意的是，这些研究中金属氧化物纳米线占据主导地位，而有机聚合物、金属及其他半导体纳米线仅占较小比例（12.6%）。其中n型ZnO和SnO2纳米线成为气体传感研究最广泛的材料并不意外，因为相较于In2O3、WO3和TiO2等其他金属氧化物（电子迁移率分别为100、10和0.4 cm2·V?1·s?1），ZnO和SnO2具有极高的电子迁移率（分别为160和200 cm2·V?1·s?1）。

    关键词： 速度、异质结构、灵敏度、纳米线、气体传感器、金属氧化物、选择性、稳定性

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [IEEE 2018年第33届微电子技术与器件研讨会(SBMicro) - 巴西本图贡萨尔维斯(2018.8.27-2018.8.31)] 2018年第33届微电子技术与器件研讨会(SBMicro) - 长沟道全耗尽反型模式n型SOI纳米线中的低频噪声研究

    摘要： 本工作研究了全耗尽型n型绝缘体上硅（SOI）纳米线晶体管在线性区（VDS=50mV）工作时的低频噪声（LFN）特性。评估了1μm和10μm的长沟道器件，在LFN分析中考虑了15nm至105nm的宽范围鳍宽。结果显示：闪烁噪声（1/fγ）行为与栅压相关，且当频率低于500Hz时，归一化噪声SID/IDS随过驱动电压增加而降低；高于该频率时，具有1/f2衰减的复合噪声与闪烁噪声叠加并成为主要噪声源。截止频率随栅压过驱动增加而升高，同时γ指数下降——对于1μm和10μm沟道长度器件，γ值分别从1.3降至0.9和从0.95降至0.65。相比10μm沟道器件，1μm长器件在栅压过驱动增加时表现出约一个数量级的显著噪声变化。由于纳米线变窄导致迁移率降低，这些器件对鳍宽的噪声依赖性较弱。

    关键词： 全耗尽绝缘体上硅、低频噪声、纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 通过XPS对Ta?N?/W??O??纳米复合材料的成分分析

    摘要： 本文介绍了一种由Ta3N5纳米颗粒和W18O49纳米线组成的纳米复合材料的表征。该材料在光催化应用中具有研究价值，重点是通过染料废水的光降解实现污染减排；在白光照射下，Ta3N5与W18O49的组合比单独使用Ta3N5颗粒具有更高的染料降解速率。这种简便的合成方法被认为是该材料放大生产和商业应用的有前景途径。X射线光电子能谱显示其具有核壳复合结构，W18O49作为覆盖层存在于Ta3N5表面；文中报道了C 1s、O 1s、Ta 4f、N 1s、W 4f和Na 1s区域的分析光谱。需注意的是，由于底层Ta3N5组分相对于W18O49壳层存在差异充电现象，Ta 4f和N 1s光谱中可能存在额外的未补偿电压偏移。

    关键词： X射线光电子能谱，XPS，染料降解，W18O49，纳米线，复合材料，Ta3N5，光催化

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 太赫兹频率下InGaAs纳米线的非线性电荷输运

    摘要： 我们利用宽带太赫兹脉冲（峰值电场高达0.6 MV/cm）的光学泵浦/太赫兹探测光谱技术，研究了高电场下GaAs/In0.2Ga0.8As核壳纳米线壳层的电子输运特性。当太赫兹驱动电场超过0.4 MV/cm时，光激发电荷载流子的等离子体共振出现系统性红移且其光谱权重减弱。该现象归因于能谷间电子散射导致平均电子有效质量倍增。相应地，在最高电场下电子迁移率降至初始值约一半。研究表明有效质量的增加沿纳米线分布不均，主要集中于中部区域，从而引发载流子响应的空间非均匀性。我们的结果量化了砷化镓基纳米线中的非线性输运机制，并揭示了其在太赫兹频段纳米器件开发中的巨大潜力。

    关键词： 局域等离子体、谷间散射、纳米线、太赫兹（THz）

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 等离激元学 || 通过电子能量损失谱研究金和金银纳米线及纳米线二聚体中的等离激元模式

    摘要： 在本章中，我们回顾了近期通过结合扫描透射电子显微镜的电子能量损失谱（STEM-EELS）研究金属纳米线及纳米线二聚体表面等离激元模式的工作。凭借极高的空间分辨率，STEM-EELS是可视化纳米线中多极序表面等离激元模式并研究其共振能量与纳米线尺寸、孔隙率等参数依赖关系的有力技术。此外，我们还研究了间距小于10纳米或通过微小金属桥连接的纳米线间的表面等离激元杂化现象。此类结构会产生强烈依赖于间隙或桥接尺寸的新模式，其实验结果得到了有限元模拟的支持。所研究的纳米线及二聚体采用电沉积法在蚀刻离子径迹模板中制备，并结合选择性溶解工艺完成。文中还讨论了这些合成技术及其在制备等离激元纳米结构方面的优势。

    关键词： 纳米线二聚体、扫描透射电子显微镜、离子径迹技术、电子能量损失谱、纳米间隙、纳米线、电沉积、等离子体杂化、蚀刻离子径迹膜、表面等离子体、金

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 利用激光烧蚀法生长氧化锌纳米线的低温极限

    摘要： 该研究探讨了利用脉冲激光沉积技术在金属催化剂上生长氧化锌纳米线，以及生长温度的影响。纳米线制备过程包含两个基于脉冲激光烧蚀技术的工艺步骤：(1)通过液体中激光烧蚀制备金属纳米颗粒；(2)在沉积有金属纳米颗粒的衬底上，通过烧蚀氧化锌靶材进行氧化锌纳米线的脉冲激光沉积。采用1064纳米脉冲激光在去离子水中制备了多种金属（金、银、镍、铜、铝、镁、锌、锡及铋锡合金）的纳米颗粒。将这些含金属纳米颗粒的胶体涂覆于硅(100)衬底，干燥后作为VLS结晶催化剂。实验对比了600-200°C温度区间内使用248纳米工作波长烧蚀激光生长纳米线的情况，实现氧化锌纳米线生长的最低温度为425-450°C。但在此温度下，仅铜和铝纳米颗粒能成功催化氧化锌纳米线生长。通过扫描电子显微镜和光致发光技术对样品性能进行研究，结果表明除生长温度外，选择合适的金属催化剂也是影响纳米线结晶的重要因素。

    关键词： 纳米粒子，氧化锌，脉冲激光烧蚀，纳米线，定向生长

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于高性能混合太阳能光伏-热应用中光谱分割的纳米材料：挑战与机遇（综述）

    摘要： 混合光伏-热（PV-T）集热器能够通过同一采光面积协同产生有用的热能和电能，与独立的光伏板、太阳能集热器或它们的组合相比，具有显著更高的整体效率和减排能力。光谱分光技术已成为下一代高性能PV-T集热器的发展方向，而纳米技术在满足先进光谱分光PV-T集热器设计的光学和热学要求方面发挥着重要作用。本文对基于纳米材料的PV-T应用光谱分光技术进行了全面综述。介绍了适用于PV-T集热器中基于反射、衍射、折射和/或吸收方法实现光谱分光的新兴纳米材料（纳米流体、纳米薄膜和纳米线），以及这些设计方法的相关挑战和机遇。讨论了这些材料在光学性能、热性能、稳定性和成本方面的要求，旨在指导未来的研究和创新，并推动该技术向实际应用发展。纳米流体和纳米薄膜是目前用于光谱分光的最常见纳米材料，近年来这些材料的开发取得了显著进展。然而，目前可用滤光片的光学性能与理想滤光片的期望性能之间仍存在相当大的差距。为了指导和引领滤光片材料的未来发展，本文进一步提出了一种简单的通用方法，用于确定不同场景下光谱分光PV-T系统的最佳滤光片和效率极限。研究发现，光谱分光PV-T系统的最佳滤光片对热能与电能的相对值高度敏感，因此强烈依赖于应用场景和地理位置。光谱分光PV-T集热器的效率极限显著高于独立光伏板。纳米材料滤光片的稳定性仍然是其长期使用以及在实际应用中进行高温操作的关键挑战。

    关键词： 纳米薄膜、光谱分裂、纳米材料、热性能、稳定性、纳米流体、光学性能、成本、纳米线、混合光伏 - 热（PV - T）集热器

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 悬浮InAs纳米线中自旋-轨道相互作用的矢量控制

    摘要： 具有强自旋轨道相互作用（SOI）的半导体纳米线，为自旋电子学应用或拓扑量子计算等众多新兴技术提供了极具前景的平台。然而，尽管这些纳米线中SOI矢量的本质和方向至关重要，相关实验研究仍十分有限。典型器件中的纳米线置于衬底之上，这会改变SOI矢量并破坏系统的本征对称性。本工作报道了悬浮InAs纳米线的实验结果——其本征对称性完全保留且在输运测量中清晰可见。通过使用矢量磁体，我们追踪了弱反局域化（WAL）效应在整个三维空间中的非平庸演化过程，并确定了自旋轨道长度lSO与相位相干长度l?随磁场强度和方向的变化关系。通过分析WAL信号的角向分布图，我们证明纳米线内部的平均SOI具有各向同性特征，且发现与经几何约束修正的准一维WAL半经典模型相符。此外，通过设计侧栅施加外电场，我们引入了可通过外部手段调控强度的附加矢量Rashba自旋轨道分量。这些结果为悬浮纳米线的本征特性提供了重要线索，对自旋电子学领域及基于混合半导体器件中马约拉纳束缚态的操控均具有重要意义。

    关键词： 弱反局域化、自旋轨道相互作用、拉什巴效应、砷化铟、纳米线

    更新于2025-09-23 15:21:01