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能量和过氧化氢浓度对脉冲激光烧蚀制备的CuO纳米片结构和光学性能的影响
摘要： 采用波长1064纳米、脉宽10纳秒的Ce:Nd:YAG激光器，通过不同激光脉冲能量及不同浓度过氧化氢溶液对铜靶材进行激光烧蚀的实验研究。通过改变激光脉冲能量和过氧化氢溶液浓度等合成参数，观察到具有可见光带隙且光吸收范围扩展的Cu/CuO片状纳米结构。利用X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-vis)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对所得悬浮液进行表征对比。XRD分析数据显示：在10体积%过氧化氢溶液中合成了CuO相，而降低过氧化氢浓度时也观测到Cu相。通过XRD图谱估算CuO的平均晶粒尺寸介于2.1-3.3纳米之间。紫外-可见吸收光谱对比表明：随着脉冲能量降低及过氧化氢浓度降至5体积%，纳米颗粒带隙从2.19电子伏特增至2.34电子伏特，这与量子限域效应相符。所有合成样品的FESEM图像均显示形成了厚度约12-15纳米的片状纳米结构。
关键词： 氧化物、纳米结构、半导体、光学性质、激光烧蚀
更新于2025-09-11 14:15:04
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电压辅助SILAR法将CdSe量子点沉积于介孔TiO2薄膜中用于量子点敏化太阳能电池
摘要： CdSe量子点（QDs）在介孔TiO2薄膜中生长缓慢，这是由于两者之间存在较大的晶格失配（11%）以及较差的相互作用，从而导致量子点敏化太阳能电池（QDSSCs）的功率转换效率（PCE）较低。在连续离子层吸附反应（SILAR）过程中施加外部电压，可驱动Cd2+和SeSO3 2-离子快速扩散进入介孔TiO2薄膜，并在室温下反应形成CdSe量子点。该CdSe QDSSCs实现了3.27%的PCE。本研究为组装量子点以提高QDSSCs性能提供了一种有效策略。
关键词： 电沉积、半导体、能量存储与转换、太阳能材料、纳米粒子
更新于2025-09-11 14:15:04
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用于水分解的等离子体光催化剂合成
摘要： 通过太阳能分解水制取氢气、氧气及一些有用的化学品，被广泛认为是解决全球能源与环境问题的终极技术之一。光催化水分解的等离子体增强效应正受到广泛关注。然而，目前已报道的增强因子未达预期效果。因此，当前亟需对用于水分解的等离子体光催化剂展开进一步研究。本文综述了近期展示等离子体光催化水分解的研究工作，重点关注等离子体光催化剂的制备工艺与形貌特征。
关键词： 金属纳米结构、太阳能水分解、表面等离子体共振、半导体、金属纳米粒子
更新于2025-09-11 14:15:04
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γ-CuI/β-Ga2O3异质结中紫外辐射诱导的光伏效应
摘要： 我们报道了γ相碘化亚铜（γ-CuI）与β相氧化镓（β-Ga2O3）异质结构器件的制备及其获得紫外（UV）辐射响应光伏效应的研究。通过真空热蒸发工艺，在β-Ga2O3基底上沉积了以(111)晶面为主取向的γ-CuI晶体。电学分析表明，该γ-CuI/β-Ga2O3异质结具有优异的整流二极管特性，展现出高整流比和开启电压。所制备的异质结器件在日盲紫外光（254 nm）照射下表现出光伏效应，具有0.706 V的突出光电压和2.49 mA/W的光电流。该器件在365 nm及300-400 nm波长紫外光照射下（对应γ-CuI层的吸收）也呈现光伏响应。这种具有突出光电压和优异二极管特性的γ-CuI/β-Ga2O3紫外辐射诱导光伏效应，对自供电紫外光电探测器应用具有重要意义。
关键词： 半导体、电学性质、光伏效应、碘化铜、β-氧化镓、日盲辐射
更新于2025-09-11 14:15:04
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回复：激光真的能让硫化镉纳米带制冷吗？
摘要： 五年前，熊及其同事报道了硫化镉纳米带的净激光冷却现象1，这似乎为长达16年利用光成功冷却半导体的探索2,3画上了非凡的句号。然而，如下文所述，该研究存在若干问题和疑点，使其有效性受到质疑。
关键词： 光学制冷、硫化镉纳米带、半导体、激光冷却
更新于2025-09-11 14:15:04
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通过浸渍法构建厚度可控的氧化镍纳米片层与二氧化钛纳米棒阵列耦合异质结构，用于自供电固态紫外光传感器应用
摘要： 制备了一种由氧化镍纳米片（NNS）和二氧化钛纳米棒阵列（TNAs）组成的耦合异质结构，用于自供电固态紫外（UV）光传感器应用。通过在90°C沉积温度下改变生长时间（1至5小时）来控制NNS层厚度，形成了耦合的NNS/TNAs异质结薄膜，并研究了其结构、光学、电学及紫外光电响应特性。在0V偏压、365nm波长和750mW·cm?2紫外辐照条件下，通过将NNS厚度从140nm增至170nm，提升了所制自供电紫外光传感器的光电流。当NNS生长时间为3小时且厚度为170nm时，样品实现了0.510mA·cm?2的最大光电流密度。结果表明，所制备的NNS/TNAs异质结在自供电紫外光传感器领域具有应用潜力。
关键词： 二氧化钛纳米棒、电子材料、半导体、浸渍法、光传感器、氧化镍纳米片
更新于2025-09-11 14:15:04
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一种环境友好型单分散亮蓝光发射Cd0.15Zn0.85S量子点的合成方法
摘要： 溶液中量子点（QDs）的成核与生长主要受反应过程的动力学和热力学模式控制。通过调控其中任一因素，即可调节最终纳米晶体的性能。本研究采用一锅法和热注入法，系统考察了温度及起始原料化学性质对Cd0.15Zn0.85S量子点成核过程——进而对其结构与光学特性的影响。所有反应均在有机分散介质中进行，使用N,N'-二取代和N,N',N'-三取代硫脲（TU）作为新型硫源。除环境友好特性外，这些硫脲衍生物各具独特的化学性质。研究探讨了硫脲取代基性质对合成量子点形貌、尺寸及光学特性的影响，发现反应投料金属比例与所有Cd0.15Zn0.85S量子点的能谱（EDS）元素分析结果存在强相关性。然而所制备纳米材料呈现不同尺寸（2.9-4.6 nm）与形貌特征，其光学特性也随热力学条件变化而改变，特别是采用不同硫脲合成的量子点在光致发光光谱方面差异显著。最终获得高荧光效率（光致发光量子产率PL QY达67%）、形貌与结构均一的蓝色发光Cd0.15Zn0.85S量子点。
关键词： 半导体、量子点、取代硫脲
更新于2025-09-11 14:15:04
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基于混合金属-半导体超表面的光电完美吸收器
摘要： 金属薄膜和半导体材料因其优异的电学特性被广泛应用于多种光电器件中。然而，目前尚未找到实现不透明金属薄膜和高折射率半导体材料抗反射或完美吸收的有效方法。本研究通过数值模拟提出并验证了一种新型功能性金属-半导体复合结构，可在光学波段实现完美光吸收。该结构利用高折射率半导体谐振腔与入射光产生强光学场耦合。以银基底硅环阵列构成的Ag-Si谐振复合结构为例，通过硅与银谐振腔的光子模与等离子体模杂化耦合，实现了吸收效率超过99%的双波段光吸收。当采用成对硅环阵列时，还可获得三波段光吸收效果。此外，通过调节结构参数可对该吸收特性进行光谱调控。研究发现该吸波方案同样适用于其他金属与半导体材料组合。这些光学与结构特性不仅为多波段光吸收提供了新途径，也为红外光电探测器、热电子激发及非线性光学等功能光电子器件研究提供了新思路。
关键词： 超表面、等离子体、混合金属-半导体、完美吸收器
更新于2025-09-11 14:15:04
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稀薄带电杂质与垂直电场对磷烯电子相的影响：带隙工程
摘要： 调节带隙对二维材料在半导体工业中的应用具有重要意义。本文通过理论研究，利用黑磷在稀薄带电杂质和垂直电场作用下的电子态密度（DOS）进行带隙工程调控。采用连续模型哈密顿量与格林函数方法相结合的方式数值计算电子态密度。研究发现：无论是否存在垂直电场，黑磷的带隙均随杂质浓度增加和/或杂质散射势增强而减小。进一步发现，在相反方向的垂直电场作用下，无序黑磷的电子态密度因斯塔克效应呈现不同变化规律——正向电场中带隙随电场强度增大而增加；负向电场中带隙则消失。后者分别导致强杂质浓度和强杂质散射势条件下出现半导体-半金属相变及半导体-金属相变。该研究成果可为未来逻辑电子器件应用奠定基础。
关键词： 斯塔克效应、垂直电场、半导体-半金属转变、磷烯、能带间隙工程、电子态密度、半导体-金属转变、稀薄带电杂质
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过快速热退火在硅衬底上溅射沉积的Ge/Sn/Ge层制备Ge1?xSnx合金薄膜
摘要： 本工作展示了通过快速热退火处理Ge/Sn/Ge多层膜形成纳米晶Ge1?xSnx合金。该多层膜采用磁控溅射法沉积于硅衬底上，随后在300℃、350℃、400℃和450℃温度下进行10秒快速热退火。研究了热退火对合成Ge1?xSnx合金形貌、结构及光学特性的影响。高分辨率X射线衍射(HR-XRD)测量显示(111)取向的纳米晶Ge1?xSnx形成。拉曼结果表明随着退火温度升高，Ge-Ge振动声子强度增强，证实退火温度提升可改善薄膜结晶质量。实验证明在400℃低温下即发生Ge-Sn固相混合形成Ge1?xSnx合金。此外，制备的Ge1?xSnx金属-半导体-金属(MSM)光电探测器光谱光响应度显示其波长延伸至近红外区域(820 nm)。
关键词： 拉曼光谱、锗锡、薄膜、溅射、半导体、纳米晶、X射线衍射、扫描电子显微镜
更新于2025-09-10 09:29:36