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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 脉冲激光沉积法制备的锰卟啉-二氧化硅杂化膜的电化学行为及分析应用

    摘要： 与单一组分相比，杂化纳米材料可能具有更优异的性能，有时能显著提升其光电活性。为此，研究人员采用将5,10,15,20-四(4-甲苯基)卟啉氯化锰(III)（MnTTP）嵌入二氧化硅基质的杂化材料，制备了改性碳电极。通过激光烧蚀沉积技术（PLD）将锰卟啉-二氧化硅杂化物固定在碳电极表面，紫外-可见吸收光谱证实了锰卟啉的成功转移。利用原子力显微镜（AFM）和电化学方法（循环伏安法与方波伏安法）对PLD沉积的杂化薄膜进行了表征。研究表明，该杂化纳米材料薄膜可作为氧化还原介质，用于缓冲溶液（pH=6.5）中抗坏血酸的阳极氧化及灵敏伏安测定。记录到的阳极过程归因于其氧化为脱氢抗坏血酸，具有令人满意的催化电流响应和较低的非法拉第电流。

    关键词： 锰卟啉，二氧化硅基质，杂化纳米材料，脉冲激光沉积，电催化薄膜，抗坏血酸

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 通过界面PbTiO?缓冲层改善脉冲激光沉积BiFeO?-PbTiO?铁电薄膜在形变相边界附近的铁电响应

    摘要： (1?x)BiFeO3?xPbTiO3（BF?xPT）是一种在块体形态下接近形变相边界（MPB）（x=0.30）处具有大极化的有趣传感与驱动材料。然而脉冲激光沉积（PLD）制备的（BF?xPT）薄膜通常存在高电漏现象，因此饱和铁电滞回线仅在零下温度获得。本文报道通过采用PbTiO3（PT）薄缓冲层，在接近MPB成分的PLD多晶BF?xPT薄膜中实现了室温高饱和铁电滞回线及大极化值。这些薄膜具有优异结晶度的钙钛矿结构：当x=0.20?0.25时呈现单斜相（Cm，MA型），x=0.30?0.35时则为单斜相与四方相（P4mm）混合相。其中x=0.25组分的单斜相薄膜展现出极大室温铁电极化（2Pr>80μC/cm2），可能是近MPB成分PLD沉积BF?xPT薄膜中最高的室温极化值及优异压电性能。此外，通过室温拉曼光谱研究铁电性与PT含量的演变关系，揭示了其与晶格动力学及Bi立体化学活性的关联。压电力畴分析表明薄膜铁电极化与电漏特性与样品中存在的畴类型（180°、109°、90°和71°畴，源于畴壁性质的差异）密切相关。

    关键词： 薄膜、脉冲激光沉积、PbTiO3缓冲层、铁电响应、BiFeO3-PbTiO3、赝立方相界

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 可见光增强型银掺杂PbI2纳米结构/Si异质结光电探测器：掺杂浓度对光电探测器参数的影响

    摘要： 本文研究了掺杂浓度对脉冲激光沉积(PLD)法制备的PbI2纳米结构薄膜及p-PbI2:Ag/n-Si光电探测器性能的影响。实验采用1%、3%和5%的银掺杂浓度制备PbI2薄膜。X射线衍射(XRD)结果表明，所有沉积的PbI2薄膜均为多晶结构，沿(001)晶面呈现良好结晶的六方结构。结构分析显示，随着掺杂浓度增加，薄膜晶粒尺寸减小。能量色散X射线光谱(EDX)、扫描电子显微镜(SEM)及元素分布分析证实薄膜中存在Pb、I和Ag元素且接近化学计量比。PbI2薄膜的拉曼光谱显示，在73、94.3、108、165.7和208.9 cm?1处分别对应E2振动模式的拉曼峰，其中5 wt%掺杂薄膜在185 cm?1处出现对应2E1的拉曼峰。银掺杂后薄膜光学带隙从2.8 eV降至2.3 eV?；舳饬恐な党粱腜bI2薄膜为p型，其电阻率随掺杂浓度从1%增至5%而从1.1×104 Ω cm升高至1.8×107 Ω cm。

    关键词： PLD（脉冲激光沉积）、拉曼光谱、2H多型体、碘化铅（PbI2）、光电探测器、掺银碘化铅（Ag:PbI2）

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • Ni60Ti40薄膜脉冲激光沉积过程中的原位等离子体监测

    摘要： 研究了不同沉积条件下脉冲激光沉积制备的Ni60Ti40形状记忆薄膜的性能。通过空间-时间分辨光学发射光谱和ICCD高速相机成像实现了原位等离子体监测。采用SEM、AFM、EDS和XRD设备对薄膜进行了结构和化学分析。研究了沉积参数对薄膜化学成分的影响。剥离层在DSC中显示出与靶材特性不同的固态相变区间。采用分形模型通过多种不可微函数描述激光产生等离子体的动力学行为。通过流体动力学类型机制，时空同胚变换与烧蚀等离子体的整体动力学相关联。通过特殊SL(2R)不变性实现同胚变换的空间同步性，意味着可通过Riccati型方程描述等离子体动力学，并建立与光学发射光谱测量结果的关联。

    关键词： 薄膜、原位等离子体监测、镍钛合金、脉冲激光沉积、分形建模、SL(2R)不变性、同胚变换、Riccati方程

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 脉冲激光沉积法制备的PbS纳米颗粒修饰TiO2纳米管研究：微观结构、光电及光电化学特性

    摘要： 采用电化学阳极氧化法合成了二氧化钛纳米管阵列（TiO? NTAs），并通过脉冲激光沉积（PLD）技术在TiO? NTAs表面沉积硫化铅纳米颗粒（PbS NPs），制得PbS NPs/TiO? NTAs复合样品。通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、紫外-可见光谱及光致发光技术对样品进行表征。通过调节PLD过程中的激光脉冲数（NLP）控制PbS NPs的粒径。TEM观测显示PbS NPs粒径为10-20 nm，与XRD结果一致。高分辨TEM和漫反射光谱表明当NLP≥2500时，PbS NPs在已形成的PbS层上生长。透射与吸收光谱显示PbS纳米颗粒具有与粒径无关的间接光学带隙，该带隙对应受氧缺陷、非化学计量比及其他表面态缺陷显著影响的激子跃迁（尤其在小粒径NPs中，NLP<2500时更明显）。TiO? NTAs的吸收光谱显示PbS NPs将TiO? NTAs的吸收范围从紫外区拓展至可见光区，表明PbS NPs/TiO? NTAs异质结促进了光生载流子的分离。光电化学分析表明：在100 mW/cm2紫外-可见光照条件下，当NLP=2500时体系达到最大光电流密度约1.05 mA/cm2和2.5%的光电转换效率。

    关键词： 二氧化钛纳米管、光电化学性能、硫化铅纳米颗粒、脉冲激光沉积

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 采用脉冲激光沉积法在SrTiO<sub>3</sub>衬底上外延生长高质量Bi<sub>2</sub>O<sub>2</sub>Se薄膜及其表征

    摘要： 近期，Bi2O2Se因其适中的带隙尺寸、高电子迁移率及显著的环境稳定性，被证实是下一代电子器件中极具前景的二维半导体材料。同时研究预测，高品质的Bi2O2Se相关异质结构可能呈现压电性、拓扑超导等奇异物性。本研究首次通过脉冲激光沉积法成功实现了Bi2O2Se薄膜在SrTiO3衬底上的异质外延生长。最优条件下获得的薄膜呈现c轴垂直于膜面、a/b轴平行于衬底的择优取向外延生长。延长沉积时间时观察到生长模式向三维岛状结构的转变。70纳米厚薄膜在室温下实现了160 cm2/V·s的最高电子迁移率值。迁移率的厚度依赖性证实界面散射可能是低温区较低电子迁移率的主要限制因素，表明界面工程可作为调控低温电子迁移率的有效手段。本研究表明PLD法制备的外延Bi2O2Se薄膜在基础研究和实际应用中均具有重要价值。

    关键词： Bi2O2Se，脉冲激光沉积，异质结构，高迁移率，二维材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 研究采用脉冲激光沉积技术制备的不同厚度有机半导体（CuPc）的非线性特性

    摘要： 通过脉冲激光沉积技术分别研究了铜酞菁（CuPc）薄膜（厚度为150、300和450纳米）的光学吸收光谱、光致发光特性及非线性光学性质。吸收光谱显示存在两个特征谱带：位于紫外区约330纳米的B带和可见光区约650纳米的Q带。针对不同厚度的沉积样品测定了相应的光致发光光谱?；诒蘸嫌肟趴拙禯扫描数据，采用光束腰斑（24.2微米）、波长（632.8纳米）及瑞利长度（2.9毫米）的氦氖激光器，分别计算出非线性吸收系数与非线性折射率。通过闭合孔径与开放孔径数据比值精确测定了非线性折射率。研究最终证实该沉积薄膜在632.8纳米波长下具有光学限幅适用性。

    关键词： 酞菁铜，有机半导体，非线性特性，脉冲激光沉积

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 原位激光反射率监测与控制原子级薄二维材料的成核与生长

    摘要： 原子级薄的二维（2D）层状材料及其他量子材料的生长过程通常缺乏原位监测与控制。本研究展示了一种简便的激光反射率方法，可在脉冲激光沉积（PLD）制备MoSe2薄膜时实现亚单层厚度与生长动力学的原位调控。首先重点阐述该通用技术原理：通过结合菲涅尔方程，合理选择薄膜厚度、衬底材料、激光监测波长、入射角及偏振方向，从而设计光学对比度的最大灵敏度。随后预测了SiO2/Si衬底上MoSe2层的633 nm光学反射率，并与实际生长条件下采用HeNe探针激光束进行PLD原位监测的MoSe2生长数据进行对比。测量结果显示该方法具有高灵敏度，且与通过原子级分辨率STEM分析生长停滞实验中沉积的二维层所计算的MoSe2表面覆盖率高度吻合。这些测量揭示的生长动力学表明：二维MoSe2层的形成过程呈现S型形核与生长阶段，该特征可通过简易模型描述，证实了激光反射率技术在二维材料沉积原位监测与控制中的应用潜力。

    关键词： 脉冲激光沉积（PLD）、二硒化钼（MoSe2）、动力学建模、原位反射率、二维材料

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 富二硼化铬薄膜的飞秒脉冲激光沉积

    摘要： 硼化铬是多种结构应用（包括暴露于腐蚀和磨损环境材料的防护涂层）的有前景候选材料。本文采用脉宽250飞秒的倍频Nd:玻璃激光器，在真空环境下进行了富二硼化铬薄膜的脉冲激光沉积。通过调节不同衬底温度制备薄膜，并利用X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜和透射电子显微镜进行表征。最后采用维氏压痕法研究了薄膜硬度。结果表明：仅在500℃衬底温度下沉积的薄膜具有结晶性，其成分为二硼化铬及一定量的硼和铬，这表明主要机制是气相原子和离子在表面发生的反应过程。该假设已通过烧蚀过程产生的等离子体研究得到证实。

    关键词： 薄膜、脉冲激光沉积、二硼化铬、超短脉冲激光

    更新于2025-09-16 10:30:52

  • 用于增强（光）电化学析氢的纳米结构MoS3/np-Mo//WO3?y混合催化剂脉冲激光沉积法制备

    摘要： 采用适当背景气体（氩气、空气）压力下的脉冲激光烧蚀MoS2和WO3靶材，制备出用于酸性溶液制氢的新型复合纳米结构催化薄膜。该薄膜由纳米结构WO3?y底层及覆盖其上的复合MoS3/np-Mo纳米催化剂构成。使用40和80 Pa压力的干燥空气分别形成了具有花椰菜状和网状形貌的多孔WO3?y薄膜。在16 Pa氩气压力下烧蚀MoS2靶材则生成非晶态MoS3薄膜和球形Mo纳米颗粒。沉积于透明导电基底上的复合MoS3/np-Mo//WO3?y薄膜相比同负载量的单一组分（MoS3/np-Mo或WO3?y薄膜）展现出更优异的光电催化性能。动力学蒙特卡洛模拟表明：随着背景气体压力升高，沉积WO3?y薄膜形貌变化源于结构单元（原子/团簇）从弹道沉积向扩散限制聚集的转变。研究还探讨了提升复合纳米结构薄膜电催化活性及促进其高效光激活析氢作用的各项因素与机制。

    关键词： 脉冲激光沉积、氧化钨、过渡金属硫族化合物、纳米催化剂、析氢反应、背景气体

    更新于2025-09-16 10:30:52