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oe1(光电查) - 科学论文

218 条数据
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  • [IEEE 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 印度班加罗尔 (2018.12.17-2018.12.19)] 2018第四届IEEE新兴电子国际会议(ICEE) - 提升光电探测器性能的分层结构与多尺度光学耦合技术

    摘要： 层级结构由本身在更小尺度上具有结构的图案组成。这类结构能够突破连续结构和非层级结构的性能极限。然而，层级结构在光子学和光电子学中的潜在作用尚未被充分理解。本文报道了采用多尺度结构材料设计光谱均匀光电探测器的影响。我们展示了包含交替平面微区与纳米结构微区、并散布纳米级物体的层级结构的设计与制备成果。通过微区间的光耦合，这些结构相比传统非层级结构展现出对光流实现特殊调控的可能性。我们采用自组装和新型机械应变增强模板纳米模塑工艺，制备出嵌入随机多周期纳米结构的微区分布体系——初始模板仅含单周期结构?；谡庑┠Ｋ芏喑叨绕教ㄖ票傅挠谢獾缣讲馄?，在光谱均匀性方面获得显著提升。该设计优势源于仅在层级结构器件中发生的多尺度光学过程，这些过程能优先滤除进入吸收层的光线。总之，本文探索了利用层级结构控制光流的特殊方法。在光电子设计领域，层级结构使光电探测器的光谱均匀性超越了连续材料和非层级材料设计的极限。此外，本研究通过简易的机械应变增强纳米加工技术，将单分散自组装的应用范围拓展至静态多周期结构的制备——这在过去是一项挑战。

    关键词： 多尺度、层级化、光电子学、光电探测器、自组装、光子学

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 基于自组装金纳米双锥的固体SERS基底检测牛奶中的盐酸金霉素

    摘要： 本文采用种子介导法制备了高产率、单分散的金纳米双锥体（Au NBs）溶胶，并通过自组装技术将金纳米颗粒负载于硅片表面，获得固态SERS基底。扫描电子显微镜（SEM）显示Au NBs平均长度为34.31 nm，以罗丹明6G（R6G）为探针测得其分析增强因子（AEF）约为7.3×10?。利用该Au NBs基底对牛奶中的盐酸金霉素（CCH）进行SERS检测，检出限为0.01 mg/mL。在0.01~1 mg/mL范围内，CCH质量浓度与SERS信号强度呈线性关系y=258.467x+150.501，相关系数达0.9785。加标样品回收率介于96.80%~111.38%之间。结果表明该方法简便快速，有望应用于牛奶中抗生素的现场检测。

    关键词： 盐酸金霉素、牛奶、自组装、表面增强拉曼光谱、金纳米双锥体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • InAs<sub>1-x-y</sub>Sb<sub>x</sub>P<sub>y</sub>梯度组分量子点在InAs(100)衬底上的成核时序与电子特性

    摘要： 我们对在InAs(100)衬底上以Stranski-Krastanov生长模式生长的In-As-Sb-P组分液相梯度成分量子点(GC-QDs)的成核过程、形貌特征及电子光学性质进行了系统研究。这些GCQDs直径为10-120纳米，高度为2-20纳米，其组分分布呈现顶部Sb含量最高约20%、底部P含量最高约15%的分离特征，因而预期空穴将在量子点上部区域形成局域态。通过采用考虑应变和内建静电势的八带k·p模型，我们计算了与实验观测体系高度吻合的多种InAs1?x?ySbxPy GCQDs的空穴基态能级与电荷密度。最终结合实验与理论数据，获得了GCQDs集合体的吸收光谱。实测与模拟吸收谱的高度一致性表明，这类GCQDs可通过理论指导设计实现特定器件的定向制备。

    关键词： 吸收光谱，成核过程，电子特性，半导体量子点，液相外延，自组装

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 共聚焦激光扫描显微镜在超分子化学中的强大应用：刺激响应型多组分超分子水凝胶的原位实时成像

    摘要： 多组分超分子水凝胶因其可设计的刺激响应性，在生物传感器和可控药物释放领域展现出良好的应用前景。要实现多组分超分子水凝胶体系的理性构建，深入的结构分析至关重要但仍具挑战性。共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）已成为分析多组分超分子水凝胶结构的有力工具。该技术可在无需干燥和/或冷冻的条件下实时观察水凝胶，从而阐明其静态和动态特性。通过对超分子水凝胶中材料（如无机材料和自分类纳米纤维）进行多重选择性荧光染色，亦可实现可视化观察。共聚焦激光扫描显微镜及相关显微技术对于研究复杂的仿生超分子化学体系不可或缺。

    关键词： 共聚焦显微镜、凝胶、自组装、超分子化学、刺激响应

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 二氧化硅胶体光子晶体激光器发射波长的位置依赖性

    摘要： 本文展示了一种基于单分散二氧化硅颗粒的波长可调谐胶体晶体激光器。通过改进的St?ber法合成了二氧化硅颗粒，并使其自组装形成胶体光子晶体结构，该结构随后被用作可调谐激光器光学腔的组成部分。由于胶体光子晶体的布拉格衍射和咖啡环效应，光禁带随胶体光子晶体不同位置的晶格尺寸而变化。当泵浦脉冲激光照射样品增益介质时，胶体光子晶体对荧光产生限制和增强作用。当泵浦激光能量超过阈值能量时，便产生单峰激光发射。该激光器的阈值能量和半高全宽(FWHM)分别为7.63 μJ/脉冲和2.88 nm。此外，由于咖啡环效应，该胶体光子晶体激光器的激射波长可在604 nm至594 nm范围内调节，具体取决于样品中的不同位置。

    关键词： 斯托伯法、胶体晶体激光器、波长可调谐、自组装、二氧化硅颗粒

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 卤素空位助力配体辅助自组装：钙钛矿量子点形成纳米线

    摘要： 鉴于卤化物钙钛矿的缺陷与其关键材料光电性质密切相关，相关研究兴趣日益增长。在钙钛矿量子点（PQDs）中，缺陷的影响比其块体材料更为显著。通过结合实验与理论，我们报道了CsPbBr3 PQDs的卤素空位驱动、配体导向自组装过程。在油酸和双十二烷基二甲基硫代铵的辅助下，富含表面溴空位的CsPbBr3 PQDs自组装成宽度为20-60纳米、长度达数毫米的纳米线（NWs）。这些纳米线展现出尖锐的光致发光谱（半高宽约18纳米），峰值位于525纳米。我们的发现为理解PQDs的缺陷相关动力学及钙钛矿材料与器件的缺陷辅助制备提供了新见解。

    关键词： 自组装、钙钛矿量子点、卤素空位、纳米线、CsPbBr3

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 石墨烯量子点及其矿物对应物的多样化纳米组装体

    摘要： 在岩石、土壤和海洋沉积物中发现了由纳米颗粒构成的复杂结构，但其形成机制尚不明确，这导致关于其成因的结论存在争议。我们发现石墨烯量子点（GQDs）能与环境中常见的金属离子（如Fe3?和Al3?）通过配位相互作用驱动形成复杂结构，并在地球历史中发挥特殊作用。GQDs可自组装成介观尺度链状体、片层、超颗粒、纳米壳及纳米星等结构。特定组装模式取决于GQDs与金属离子形成配位组装时的有效对称性——例如当GQDs的p轨道电子离域效应与Fe3?最大化时，会形成具有D?对称性、偶极键合势能及线性排列的GQD-Fe-GQD单元。通过利用碳质纳米结构相对于陶瓷背景的高电子显微镜对比度，我们在矿物似物质球陨石中发现了GQD组装体的矿物学对应物。这些发现揭示了岩石形成过程中纳米颗粒的动态行为，这种行为可能产生复杂度超乎预期的矿化结构。

    关键词： 自组装、纳米矿物学、纳米粒子、石墨烯量子点、电子共轭

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 用于蛋白质丰富生物介质中精确且可重复定量表面增强(共振)拉曼散射的超稳定等离子体胶体聚集体

    摘要： 通过简单盐类聚集的Au/Ag胶体是表面增强（共振）拉曼光谱（SE(R)RS）中最常用的基底之一。然而，盐诱导聚集是一个动态过程，这意味着SE(R)RS增强效果会随时间变化，因此测量需要在固定时间点进行，通常是在几分钟的短时间窗口内。在此，我们提出一种乳液模板法，可形成致密堆积的准球形Au/Ag胶体聚集体。由于产物聚集体中的颗粒保留了弱吸附的带电配体且离子强度保持较低，这些带电聚集体能抵抗进一步聚集，同时仍提供强烈的SE(R)RS增强效果，且该效果可稳定维持数天。这消除了传统胶体SE(R)RS测量中不可重复性的主要来源，并为复杂体系（如传统聚集胶体失效的富蛋白生物溶液）中的SE(R)RS分析铺平了道路。

    关键词： 自组装、界面、胶体微球、表面增强（共振）拉曼散射、聚集体

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 由非共轭连接的给体和受体单元组成的整体分子自组装体异质结在光伏应用中的研究

    摘要： 考虑到合适的相分离域尺寸能确保激子有效解离和电荷顺畅传输，给体/受体双连续互穿网络对高效有机体异质结太阳能电池至关重要。对于传统二元共混体异质结，光活性层是给体与受体的简单物理混合物，其相分离尺寸主要取决于给体与受体各自的聚集特性，难以控制且不稳定。为解决该问题，研究者提出了一种由非共轭柔性连接单元衔接给体单元与受体单元的给体-受体一体化分子。通过调节给体与受体单元，可轻松调控这类一体化分子的能级与吸收光谱。此外，该类分子能通过自身组装过程形成给体相与受体相的微相分离体异质结——这一过程由连接给体与受体单元的柔性连接单元主导。由于一体化分子中给体与受体单元通过非共轭单元连接，其聚集尺度与形貌稳定性更易控制。本综述首先介绍三类典型给体-受体一体化分子的独特特性，继而重点阐述其研究进展。针对每种给体-受体分子，我们尝试详细总结其设计与合成方法，深入解析分子自组装基本机制，并对比单分子太阳能电池的性能表现。最后探讨给体-受体一体化分子的发展前景与潜在改进方向，我们认为新兴给体-受体分子为高效稳定有机太阳能电池提供了重大机遇。

    关键词： 双缆聚合物、自组装、给体-受体集成分子、给体-受体小分子、单材料有机太阳能电池、嵌段共聚物

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 上转换纳米粒子的可控组装及其在低阈值微激光器中的应用与散射介质中的成像

    摘要： 由上转换纳米粒子（UCNP）与回音壁模式（WGM）微腔耦合制备的微米级激光器，可产生适用于细胞追踪、环境传感及生物活性相干刺激的连续波反斯托克斯拉曼激光。然而将这些微型激光器集成至生物体及微电子器件时，需要更小的直径——这会导致泵浦功率阈值超出生物应用的实际限制。为满足低激光阈值与高保真制备方法的需求，我们采用关联光学与电子显微镜技术，揭示了决定高效上转换激光的纳米粒子组装过程及结构因素。研究表明：具有可控亚单层UCNP涂层的5微米微球，其激光阈值平均值（1.7±0.7 kW/cm2）较现有最低阈值UCNP激光器的均值降低25倍，且波动性减少30倍。在低至3微米的TiO?包覆微球中观测到上转换光谱中的WGM模式——该尺寸此前因光学损耗而无法实现此类观测。最后我们证明这些上转换微型激光器能通过仿组织模体成像并区分。这些进展将助力开发更高效的上转换激光器，用于光学复杂环境中的成像、传感与驱动应用。

    关键词： 自组装、纳米粒子、上转换、反斯托克斯拉曼激光、微激光器

    更新于2025-09-19 17:13:59