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离子液体辅助湿化学法合成CdS量子点及其结构、形貌、光学、电化学、光催化、抗菌和血液相容性表征
摘要: 本工作通过离子液体辅助湿化学法制备了CdS量子点,用于研究其结构、光学响应、电化学行为、光催化性能、血液相容性及抗菌特性,以应用于光电器件、超级电容器、光催化和生物领域。粉末XRD图谱证实合成的CdS材料具有立方晶相结构,拉曼光谱与FT-IR分析进一步支持该结论。利用XRD数据和TEM图像分析了晶粒尺寸、晶体性质、晶格常数、d间距、晶胞体积及颗粒尺寸等参数。光学光谱显示其在可见光区存在宽吸收带,通过Tauc图计算得出CdS纳米粒子的光学带隙为2.74 eV,证实其为窄带隙材料。循环伏安测试揭示了CdS纳米粒子的氧化还原电化学特性。研究讨论了靛蓝胭脂红(IC)与刚果红(CR)染料对CdS纳米粒子光学吸收、降解辐照时间及光催化效率的影响,并考察了其抗菌性能。
关键词: 半导体、电化学性质、光催化剂、抗菌性能、光学性质
更新于2025-09-23 15:19:57
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采用广义标度超球面搜索方法结合快速核运动近似来搜索硅的晶体结构
摘要: 采用快速核运动近似的标度超球面搜索方法预测了硅的晶体结构。发现了五种已知结构和一种新结构,该新结构的空间群为Imma。通过与同空间群中两种已知硅结构对比,发现其中一种已知Imma结构与新发现的Imma结构具有相似性?;诓捎肞erdew-Burke-Ernzerhof泛函的项目叠加波方法进行的从头算计算表明,该新结构为半导体,计算带隙为0.89电子伏特。
关键词: 尺度超球面搜索方法,晶体结构预测,硅,半导体,快速核运动近似
更新于2025-09-23 15:19:57
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pH对次黄嘌呤和鸟嘌呤与胶体ZnS纳米颗粒相互作用的影响:一种光谱学方法
摘要: 本研究旨在探究DNA碱基(次黄嘌呤和鸟嘌呤)与硫化锌纳米粒子(NPs)之间的相互作用。深入理解此类相互作用对生物纳米技术领域的研究者具有积极意义。采用文献报道方法合成了ZnS NPs,并通过粉末X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)进行表征。运用紫外-可见光谱、荧光光谱及红外光谱技术研究了DNA碱基与ZnS NPs的相互作用。实验分别在pH 6.0和10.0条件下进行,以考察分子电荷对相互作用过程的影响。紫外-可见吸收研究表明,在半导体NPs存在下DNA碱基的吸收带发生红移,且pH 6.0时红移现象更为显著。稳态荧光研究显示碱基会猝灭ZnS的荧光发射,且该猝灭效应与溶液pH值相关。研究发现次黄嘌呤比鸟嘌呤更有效猝灭ZnS NPs的荧光。红外光谱测量表明,次黄嘌呤和鸟嘌呤均通过其氮原子与半导体表面结合。
关键词: 半导体、荧光、相互作用、猝灭、吸收
更新于2025-09-22 17:46:09
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体带隙硒化铅纳米晶体的胶体合成
摘要: 硒化铅量子点(QDs)是低带隙IV-VI族半导体纳米材料,已应用于多种领域研究。通过胶体法制备可形成从小球形到大立方形纳米晶体,目前报道的尺寸上限约为17纳米。本文描述了一种两步法制备20-40纳米尺寸范围立方PbSe纳米晶体的方法:首先采用快速注射法生成约10纳米PbSe量子点,随后用额外铅和硒前驱体进行包覆处理。我们研究了两种铅试剂的应用效果——油酸铅仅能获得最大20纳米的立方体,而反应活性更高的己酸十六烷基铅则生成了具有体相带隙的更大尺寸纳米材料,但该样品同时存在团聚现象。采用X射线粉末衍射表征大尺寸应变纳米材料时需格外谨慎,因谢乐公式在此不适用,而更严谨的威廉姆森-霍尔法分析结果与电子显微镜观测一致。
关键词: 硒化铅、纳米材料、导电性、半导体、量子点
更新于2025-09-22 18:21:13
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(Cd:Zn)S/P(VDF-TrFE)复合薄膜的偏振特性与偏振深度分布随光激发的变化关系
摘要: 研究了光激发强度对铁电-半导体复合材料电学、铁电及热释电性能的影响。为此制备了由聚偏氟乙烯-三氟乙烯共聚物与10体积%(镉锌)硫化物颗粒组成、厚度为34微米的复合薄膜。采用激光强度调制法测量绝对热释电系数并测定相对热释电深度分布。结果表明:在所用相对较小的峰峰值电压下,未施加光激发时样品的极化状态既无法通过Sawyer-Tower电路验证,也无法通过热释电系数测量装置确认。剩余极化强度和热释电系数均随极化过程中光激发强度的增加以及峰峰值电压的升高而增大。热释电系数在极化后最初数小时内呈现时间衰减特性。校准热释电深度分布需要比热容、导热系数或热扩散率数据?;旌隙捎牍馍芯勘砻魉酶春喜牧系娜妊阅苡朐季酆衔镂尴灾钜臁;谟爰植汲烧鹊娜仁偷缟疃确植?,扩展了现有"三相模型"以生成替代电路图,该图通过光激发依赖性的局部电阻率和局部场强解释了局部极化现象。
关键词: 复合材料、光激发、铁电聚合物、半导体
更新于2025-09-22 18:48:31
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绝缘层对金属/绝缘层/n型AlGaN结构中电荷输运的影响
摘要: 本研究通过参数化分析揭示了金属-绝缘体-半导体(MIS)结构对改善n-AlGaN层与电极金属间电子注入的促进作用。当在n-AlGaN层与电极金属表面之间插入绝缘体后,该薄绝缘体的能带弯曲特性会调控电极与n-AlGaN层之间的导带势垒高度,从而使电子能更高效地隧穿该薄绝缘体势垒。结果表明:若优化MIS结构设计,器件的电学特性将获得显著提升。研究同时探究了绝缘体的电子亲和能、相对介电常数及带隙对电子注入的影响,并发现电子注入过程对绝缘体的厚度和长度具有敏感性。本文还详细分析了相关电子输运机制与器件物理特性。
关键词: 绝缘体、半导体、电学特性、电子输运、n型氮化铝镓
更新于2025-09-23 03:52:30
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草酸-单乙醇胺超分子凝胶在肖特基势垒二极管中的潜在应用
摘要: 通过直接即时混合草酸的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液与纯单乙醇胺,在室温常压条件下成功制备出草酸-单乙醇胺功能化超分子凝胶(OXMEA)。流变分析证实该力学稳定的OXMEA超分子凝胶具有粘弹性半固体特性。场发射扫描电镜观测揭示了凝胶网络呈现类菜豆种子的层级结构。通过带隙能量与电导率测定验证了凝胶的半导体特性?;贠XMEA凝胶的金属-半导体结薄膜器件进一步分析了其电荷传输性能,该器件呈现的非线性电流-电压特性表明所合成凝胶具有肖特基势垒二极管特性。本研究整体证明了基于OXMEA凝胶介质开发半导体电子器件的可行性。
关键词: 半导体、形态学、超分子凝胶、流变学、肖特基势垒二极管
更新于2025-09-23 03:57:56
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半导体纳米晶体的晶面依赖光学特性
摘要: 近期研究报道了多种半导体晶体各晶面依赖的电导率与光催化活性现象。随后重点讨论了具有可调尺寸与形貌的金属-Cu?O核壳纳米晶体中发现的晶面依赖性表面等离子体共振吸收效应,其中Cu?O壳层也表现出特定晶面的光学吸收特征。这种电导率、光催化活性与光学性质的晶面依赖性是相互关联的现象,源于{100}、{110}和{111}晶面存在超薄表面层——其带隙结构差异导致不同程度的能带弯曲,从而对不同波长光的吸收特性各异。最新研究表明,纯Cu?O立方体、八面体和菱形十二面体的光吸收与光致发光特性也因可调带隙而呈现尺寸和晶面效应,据此可构建包含这些光学效应的修正版Cu?O能带图谱。文献中半导体纳米结构的晶面依赖性光学行为案例表明,纳米尺度半导体材料的光学性质本质上是晶面依赖的。最后探讨了半导体光学尺寸效应与晶面效应的部分应用。
关键词: 表面能带弯曲、半导体、晶面依赖特性、氧化亚铜、纳米晶体
更新于2025-09-23 04:03:20
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[IEEE 2018年第20届透明光学网络国际会议(ICTON) - 布加勒斯特(2018年7月1日-2018年7月5日)] 2018年第20届透明光学网络国际会议(ICTON) - 远红外波段Tamm极化激元与腔模
摘要: 塔姆极化激元(TPs)形成于两个半无限周期介电结构(布拉格反射镜)或其他反射体之间的界面处。与常规表面极化激元不同,尽管其振幅也随与界面距离的增加呈指数衰减(这是倏逝波的典型特征),但塔姆极化激元存在于"光锥"内部。它们与构成界面的材料或结构中的元激发(如金属等离子体激元或半导体激子)发生耦合。本文讨论了在远红外(FIR)光谱范围内、极性半导体(如砷化镓)光学声子剩余射线带中,以布拉格反射镜(BR)作为第二反射体时塔姆极化激元的形成过程。针对砷化镓-布拉格反射镜界面以及两反射体之间存在间隙的结构,我们分析了其色散关系和塔姆极化激元的存在频率窗口。
关键词: 声子、布拉格反射器、半导体、光学塔姆态
更新于2025-09-23 06:30:47
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纳米晶Hg1-xMnxO稀磁半导体薄膜的光谱椭偏仪与形貌表征
摘要: 采用电子束沉积技术制备的纳米晶Hg1-xMnxO(0 ≤ x ≤ 0.2)稀磁半导体薄膜的结构、光学椭偏光谱及形貌特性,通过X射线衍射(XRD)、椭偏光谱(SE)和原子力显微镜(AFM)技术进行了研究。所有沉积薄膜均呈六方晶系结晶。X射线与原子力显微镜数据的整合显示,沉积薄膜具有优异的纳米尺寸特性。表面粗糙度方面,椭偏光谱与原子力显微镜测量结果高度吻合。在200-1200 nm光谱范围内,通过椭偏光谱测量获得了纳米晶Hg1-xMnxO薄膜的介电常数实部(ε1)和虚部(ε2)。固定能量值时,ε1(即折射率)随Mn2+掺杂浓度增加而降低;相反,由ε2确定的薄膜带隙(Eg)则随Mn2+浓度升高而增大?;诼迓鬃?洛伦茨关系和sp-d交换相互作用,分别阐释了ε1和Eg随Mn2+浓度变化的规律。研究表明,Mn掺杂HgO纳米晶薄膜可用于纳米级光学和磁光器件的制备。
关键词: 原子力显微镜、气相沉积、椭圆偏振光谱法、光学特性、半导体、原子力显微镜、光学材料、纳米结构材料、薄膜、X射线衍射
更新于2025-09-23 06:54:41