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原位制备的掺铌Pb(Zr,Ti)O3薄膜悬臂梁内场依赖低频压电能量收集特性
摘要： 基于压电薄膜的悬臂梁结构因具有简化加工步骤且能实现更高能量收集性能而受到研究关注。本研究展示了一种无需退火和极化的掺铌锆钛酸铅（PZT）厚膜原位沉积工艺，验证了该薄膜作为低频振动源专用能量收集器的可行性。通过电容-电场曲线的显著偏移证实了薄膜在沉积过程中形成了原位电畴，表明存在内建电场。研究发现所谓的印迹行为与压电能量收集性能直接相关。作为最佳案例，12摩尔%铌掺杂的悬臂梁收集器展现出最显著的印迹行为，其品质因数达到约19.1 GPa，功率密度约为1436 mW·cm?3·g?2，与其他报道值相比具有竞争力。
关键词： 薄膜、悬臂梁、压电能量收集、铌掺杂、PZT
更新于2025-09-23 15:23:52
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Nb掺杂TiO2/g-C3N4直接Z型体系具有优异的光催化活性，能高效转化CO2为高价值燃料
摘要： 本研究首先旨在以铌为掺杂剂掺入二氧化钛晶格，以缩小带隙能或增强Nb-TiO2的光催化活性。随后将制备的Nb-TiO2与g-C3N4复合构建直接Z型体系的Nb-TiO2/g-C3N4，在可见光下实现CO2向高价值燃料的高效还原。结果表明：Nb-TiO2的带隙能（2.91 eV）低于纯TiO2（3.2 eV）。在成功构建的直接Z型体系中，Nb-TiO2导带的光生电子与g-C3N4价带的光生空穴复合，同时保留了g-C3N4导带电子和Nb-TiO2价带空穴，从而产生大量可用于CO2还原为多种燃料的有效电子-空穴对。此外，存在于g-C3N4导带（电势约-1.2 V）的Nb-TiO2/g-C3N4光生电子具有足够还原电位，不仅能生成CH4和CO，还可产甲酸。在所制备材料中，50Nb-TiO2/50g-C3N4展现出最优的CO2还原性能。
关键词： 铌掺杂、二氧化碳还原、铌钛氧化物、氮化碳、直接Z型异质结
更新于2025-09-23 15:23:52
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掺铌二氧化钛纳米棒阵列作为光伏器件中的高效电子传输材料
摘要： 采用水热法合成的一维(1-D)金红石相TiO?纳米棒阵列(NRAs)存在电导率低和表面缺陷多的问题，限制了其进一步应用。为此引入铌(Nb)掺杂以改善其电子特性。结果表明：轻度Nb掺杂能减小纳米棒尺寸、增加电子浓度、降低表面缺陷氧化物并下移TiO? NRAs的导带；而重度掺杂则会导致形貌与晶向转变，以及组分偏析和Ti3?低氧化态的出现。当掺入0.1 mol%和1 mol% Nb后，模型钙钛矿及染料敏化太阳能电池的器件效率分别显著提升约16%和33%，这归因于钙钛矿/TiO?界面复合减少（如电荷寿命从62 μs延长至107 μs）以及TiO? NRAs光阳极电子传输改善（如电子扩散长度从~14 μm增至~50 μm）。本研究证实Nb掺杂一维TiO? NRAs是多种新兴太阳能电池中通用的电子传输材料，在光催化、传感器和电池等其他领域也具有应用潜力。
关键词： 二氧化钛纳米棒阵列、染料敏化太阳能电池、铌掺杂、电荷传输、钙钛矿太阳能电池、复合
更新于2025-09-19 17:13:59
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铌掺杂二硒化钨晶体晶体管的空穴传导
摘要： 尽管具有双极性特性，二硒化钨（WSe2）仍是已知的少数过渡金属硫族化合物中的p型材料之一，目前被用作同质结和异质结的基本构建?？橐月愕缱悠骷暮诵男枨蟆Ｐ矶嘌芯客ü哟スこ探饩隽薟Se2的空穴传输问题；然而，另一种实现可靠p型晶体管的途径是采用有效的p型掺杂策略。多种表征方法证实，通过铌替代掺杂，费米能级从本征WSe2的近带隙中线位置转移到下半带隙区域，从而实现了非简并掺杂水平，空穴浓度超过10^17–10^18 cm?3。因此，电流开关比和摆幅参数如预期相应提升。采用Zerbst法对WSe2晶体管（掺杂与未掺杂）进行瞬态数据分析，系统表征了WSe2的产生寿命和表面产生速度。研究表明，WSe2的产生寿命通常在0.5–0.1微秒范围内，其产生速度约为典型晶硅的万分之一，这归因于该材料的超薄体特性。
关键词： p型掺杂、铌掺杂、二硒化钨、晶体管、寿命
更新于2025-09-10 09:29:36