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oe1(光电查) - 科学论文

36 条数据
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  • 基于核壳结构Sb/CdS纳米线的高度柔性自供电光电探测器

    摘要： 柔性光电探测器在柔性图像传感器、可穿戴电子设备和智能机器人领域具有广泛应用。本研究报道了以核壳结构Sb/CdS纳米线为传感材料的高柔性自供电光电探测器的制备方法。所制备器件在零偏压下展现出高达3.54×103的I_on/I_off比、快速的光响应速度及优异的稳定性。由于核壳纳米线内CdS与CdSb界面的存在，器件产生了0.35V的开路电压。此外，该柔性器件在不同弯曲角度下甚至经历数千次弯曲循环后，光电流几乎保持不变，证明了其卓越的柔韧性和弯曲稳定性。结果表明，这种自供电光电探测器有望成为未来无源光电器件的理想候选者。

    关键词： 核壳结构Sb/CdS纳米线、光电器件、自供电、柔性光电探测器

    更新于2025-11-21 11:03:13

  • 具有针状EuBiSe3单晶的超宽带、高灵敏度及快速光探测

    摘要： 随着材料科学的快速发展和通信、成像及传感领域应用需求的增长，超宽带光电探测已成为研究热点。基于带隙无关测辐射热效应的光电探测器有望实现从紫外到太赫兹波段的全谱段探测。本研究报道了一种由EuBiSe3单晶合金制成的光热电探测器，该器件在室温下展现出从紫外（375纳米）至太赫兹（163微米）波段的零偏压自供电光响应，其波长灵敏度近乎均匀且响应速度迅捷。得益于EuBiSe3材料的高热电势（塞贝克系数），该探测器在405纳米波长下基于入射（非吸收）功率的光电压响应度高达1.69 V/W，甚至在太赫兹频段仍超过0.59 V/W，其噪声等效功率低于1 nW/√Hz——比现有光热电探测器低1-2个数量级。响应时间约200毫秒，较硅基异质结超宽带光电探测器快近两个数量级，与毫米级石墨烯/碳纳米管测辐射热探测器相当。此外，原位生长的EuBiSe3晶体具有独特的针状形貌，天然具备集成优势。本研究表明，热电材料的性能提升为室温高性能宽带光电探测开辟了重要途径。

    关键词： EuBiSe3，光热电，超宽带，灵敏，光电探测器，自供电

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 受表皮启发的超薄三维细胞传感器阵列，用于自供电生物医学监测

    摘要： 具有可穿戴性的传感设备将为软体机器人、人工智能和健康监测等众多先进应用开辟道路。受人体表皮结构启发，我们通过一步热致相分离法制备出柔性三维（3D）蜂窝状传感器阵列（CSA）。该阵列由封装压电纳米粒子的三维蜂窝驻极体构成，具有超?。?0微米）、轻质且高机械耐久性的特点。在生物医学传感方面，该3D-CSA压力灵敏度高达0.19 V kPa?1，响应时间小于16毫秒。得益于其刚性结构对称性，该传感器阵列可实现双面等效操作，成功实现了人体心跳测量、眼球运动检测（用于睡眠质量监测）以及触觉成像。这种具备自供电特性且仿生皮肤功能的3D-CSA，有望推动医疗健康领域可穿戴电子设备的重大进步。

    关键词： 超薄、生物医学监测、自供电、细胞传感器阵列、表皮

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 基于豇豆结构PVDF/ZnO纳米纤维的柔性自供电压电弯曲运动传感器——用于手势远程控制

    摘要： 交互式人机界面（iHMI）是连接人类与机器人的桥梁，其对压力变化和弯曲角度的感知具有重要需求。本研究基于豇豆结构PVDF/ZnO纳米纤维（CPZNs）设计了一种柔性自供电压电传感器（PES），用于人机交互系统中的手势远程控制。得益于PVDF/ZnO复合材料的协同压电效应与聚合物的柔韧性，该PES展现出优异的弯曲灵敏度（4.4 mV/度，覆盖44°至122°宽范围）、快速响应时间（76毫秒）及良好机械稳定性。此外，该传感器兼具弯曲与按压双模式工作能力，呈现超高压敏特性（0.33 V/kPa，响应时间16毫秒）。集成于iHMI时，PES可贴合不同曲面，实现精确弯曲角度记录与快速识别，从而达成智能人机交互。基于此，成功实现了仿生机械手远程同步操控应用。这种基于CPZNs的自供电PES在结构与基本原理上具有独特性，在iHMI领域展现出广阔应用前景。

    关键词： 人机交互、豇豆结构纳米纤维、弯曲监测、自供电、PVDF/氧化锌

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 为低温可见光探测器设计的SnS/CdS异质结的结构与热释电特性

    摘要： 基于光电效应的传统光电探测器会随着温度降低而表现出响应性能下降甚至无法工作。然而，深空探测与极地科考对低温可见光探测的需求日益增长。本研究设计了一种耦合热释电效应与光电效应的自供电可见光探测器以优化其低温探测性能——该器件由水热法生长的CdS纳米棒阵列表面覆盖SnS纳米薄片构成。SnS材料的选择使探测器具备强可见光吸收特性和优异的光电转换效率，而具有热释电特性的CdS纳米棒结构能有效调控低温下光生载流子的行为。研究发现该探测器的响应特性由热释电效应与光电效应的协同作用主导，且这种协同效应随温度降低更为显著：在130K温度下，650nm光照下的光响应电流较室温提升7.5倍，同时热释电电流与光电流的比值可达400%。此时器件的响应度高达10.4 mA W?1，比探测率达3.56 × 1011 Jones。这项工作为开发具有低温工作能力的高性能自供电可见光探测器提供了新思路。

    关键词： 热释电、硫化镉、光电探测器、自供电、低温

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 摩擦纳米发电机：新时代能源的基石

    摘要： 随着世界迈入物联网与人工智能时代，硬件领域最关键的发展在于多功能传感阵列系统——这构成了迈向智能世界的第四次工业革命基础。鉴于海量传感器需要具备移动性，物联网的成功运行依赖于分布式能源供给，这些能源可来自太阳能、热能、风能以及机械触发/振动。由王中林团队研发的摩擦纳米发电机（TENG）作为机械能收集技术，是新时代能源的最佳选择之一，因为摩擦起电是一种普遍存在且材料选择丰富的效应。相比依赖外部供电的被动传感器，TENG驱动的自供能主动传感器具有革命性意义，其重要性堪比通信技术从有线到无线的跨越。本文系统综述了TENG的基础理论、实验研究及应用实践，将其作为新时代能源基石，重点阐述四大应用领域：微纳电源、自供能传感器、大规模蓝色能源和直接高压电源。同时提出了未来十年TENG研发与商业化的路线图。

    关键词： 物联网、能量收集、摩擦纳米发电机、人工智能、自供电

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 偏振敏感的自供电II型GeSe/MoS2范德华异质结光电探测器

    摘要： 偏振敏感光电探测器对于高性能光学信号捕获和杂散光屏蔽至关重要，可增强在黑暗、雾霾等复杂环境中的目标探测与识别能力。传统器件通常需借助滤光片和偏振片实现偏振敏感检测。本研究通过构建基于GeSe/MoS?范德华(vdWs)异质结的二维自供电偏振敏感光电探测器来简化光学系统——该异质结因II型能带排列特性可实现光生载流子的高效分离与传输。由此获得的自供电器件性能优异：零偏压下光电流开关比高达10?量级，响应度(Rλ)达10? mA/W且外量子效率(EQE)为24.2%。此外，由于宽光谱区域的高吸收系数，其光谱响应范围覆盖380-1064 nm。层状GeSe高度各向异性的正交晶格结构带来关键优势：采用532 nm激光照射时，在输入偏振方向平行于扶手椅方向时获得峰值/谷值比达2.95的自供电偏振敏感检测，最大光电响应度高达590 mA/W。本研究为集成光电器件提供了基于GeSe/MoS? vdWs异质结制备自供电偏振敏感光电探测器的简便途径。

    关键词： 偏振敏感光电探测器、自供电、II型能带排列、GeSe/MoS2异质结、宽光谱光响应

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用溶液法制备三阳离子铅卤钙钛矿快速响应自供电光电探测器

    摘要： 自供电光电探测器（PD）适用于智能系统、图像传感和光通信领域。本研究报道了一种基于三阳离子卤化铅钙钛矿（TCLP）的自供电光电探测器。我们揭示了溴浓度对TCLP薄膜光学和结构特性的影响。此外，环境稳定性测试表明，含10%溴的TCLP材料在暴露于空气环境中仍能保持128天的稳定性。利用该材料制备的自供电钙钛矿光电探测器展现出优异性能：响应度达0.52 A W?1，探测率达8.8×1012 Jones，开关比达7.3×105，上升/衰减时间分别仅为19微秒和21微秒。本研究为薄膜制备工艺如何影响低成本、高稳定性、高性能自供电光电探测器的构建提供了重要见解，该类器件可应用于结构健康监测、成像、光通信及生物医学传感等领域。

    关键词： 表面覆盖率，钙钛矿，自供电，光电探测器，三阳离子

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过活性p型CZTS电极增强n型垂直排列MoS?薄片光电探测器的近红外性能

    摘要： 近期，二硫化钼（MoS2）因其直接带隙和高光学吸收特性，被广泛研究作为开发超高响应光电探测器（PD）的潜在二维材料。然而，由于MoS2在近红外（NIR）区域的光吸收较弱，宽带光电探测器的发展受到阻碍。采用传统金属电极的金属-半导体-金属（MSM）光电探测器因其结构简单且成本效益高，被用作MoS2 PD的基础器件结构。但被动金属电极会限制光吸收并降低光电探测器性能。本研究通过使用n型垂直MoS2薄片和p型Cu2ZnSnS4（CZTS）活性电极，开发出一种具有增强近红外响应的宽带自供电光电探测器。得益于p型CZTS电极在近红外区域的高吸收能力，结合MoS2薄片在可见光区域的表现，以及CZTS-MoS2薄片界面形成的p-n结，该器件展现出49.31 A W?1的超高峰值响应率和7.6×103%的外量子效率，在近红外和可见光区域的性能均优于传统被动金属电极。此外，该器件在近红外（可见光）区域表现出极高的探测率（3.4×1013 cm Hz1/2 W?1（2.4×1013 cm Hz1/2 W?1））。在1100 nm波长下，基于活性CZTS电极的光电探测器响应率较被动金电极在近红外区域提升了11倍。采用p型CZTS电极的光电探测器在超过4000小时内表现出长期稳定性和可重复性，这充分证明了p型CZTS电极用于MoS2基下一代光电探测器应用的优势。

    关键词： 光电探测器，化学气相沉积，自供电，富二硫化钼边缘，铜锌锡硫电极，宽带

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 利用氧化石墨烯薄膜实现自供电红外探测

    摘要： 水与氧化石墨烯（GO）之间的相互作用，包括水的吸附与解吸，已被广泛用于展示湿气-电能转换（MEET）。通过利用红外（IR）光激发具有含氧基团（O-group）梯度分布的氧化石墨烯薄膜发生水解吸，研究者展示了一种可将红外光转化为电信号的自供电红外探测方法。该方法的温度灵敏度达到4.2毫开尔文。通过对材料和结构进一步优化，此类自供电红外探测器的性能还可继续提升。该探测机制涉及红外/热效应对蒸汽分子与固体材料间相互作用的影响，在热探测、热能转换及化学传感领域也具有潜在应用价值。

    关键词： 热敏性、氧化石墨烯、湿气-电能转换、自供电、红外检测

    更新于2025-09-23 15:19:57