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具有可见光盲光电响应的晶体取向多孔ZnO纳米结构：生长与光学性能调控
摘要： 我们通过脉冲激光沉积（PLD）方法制备了无催化剂、晶体学取向的多孔氧化锌纳米结构。每个样品的沉积过程分为两个阶段：第一阶段在石英基底上进行ZnO自成核，通过改变沉积角度（成核角）实现差异化成核；第二阶段以固定时间在85°掠射角下进行纳米结构生长。这些PLD生长的纳米结构具有高度取向的纤锌矿结构。研究发现，第一阶段的成核角是决定性沉积参数，能可控地影响纳米结构的生长特性及其他性能。成核角的系统性变化可调控晶体学取向和孔隙率，进而影响该纳米网络的可见光盲区和紫外（UV）光响应特性。本文报道了完全无缺陷、具有必要孔隙率的晶体学取向纳米结构制备，适用于可见光盲紫外光电探测应用。
关键词： 晶体氧化锌、无催化剂氧化锌、掠射角沉积（GLAD）、籽晶、脉冲激光沉积（PLD）、纳米结构
更新于2025-11-21 11:03:13
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通过脉冲激光沉积形成的n型硅/B掺杂p型超纳米晶金刚石异质结的C–V–f、G–V–f和Z″–Z′特性
摘要： 采用脉冲激光沉积法在550°C加热衬底温度下制备了n型硅/p型硼掺杂超纳米晶金刚石异质结光电二极管。根据电容-电压-频率(C-V-f)和电导-电压-频率(G-V-f)曲线，零偏压下的串联电阻(Rs)值在2MHz时为154.41Ω，在40kHz时为1.72kΩ。Rs应归因于金属接触中的Rs以及有源层中的体电阻。在40kHz时，界面态密度(Nss)为1.78×10^13 eV^-1 cm^-2，并随频率升高呈指数下降至2MHz时的1.39×10^12 eV^-1 cm^-2。评估认为异质结界面处的Nss是导致光探测性能退化的原因。在不同电压值下，实部(Z')和虚部(Z'')特性曲线的呈现显示出中心位于Z'轴下方的单半圆，且曲线幅度随电压增大而减小。Z''-Z'曲线的特性可识别为等效电路模型，合适的模型包含与电阻和恒定相位元件并联电路组合的Rs。
关键词： UNCD（类金刚石碳薄膜）、界面态密度、串联电阻、脉冲激光沉积（PLD）、阻抗
更新于2025-11-14 17:28:48
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外延硅掺杂HfO?薄膜铁电性的起源
摘要： 基于HfO2的非传统铁电（FE）材料近期被发现，在学术界和工业界均引发高度关注。外延Si掺杂HfO2薄膜的生长为理解铁电性机制开辟了新途径。本研究采用脉冲激光沉积（PLD）技术在N型SrTiO3衬底的不同晶向生长外延Si掺杂HfO2薄膜。通过压电力显微镜可写入并读取极性纳米畴，这些畴能以180°相变实现可逆翻转。不同厚度的薄膜表现出约4～5 MV/cm的矫顽场Ec和8～32 μC/cm2的剩余极化Pr。X射线衍射（XRD）与高分辨透射电镜（HRTEM）结果表明，所生长的Si掺杂HfO2薄膜具有应变萤石结构。HRTEM观测到的Hf原子网格ABAB堆垛模式明确证实，该铁电性源自非中心对称Pca21极性结构。结合软X射线吸收谱（XAS）发现，Pca21铁电晶体结构因界面应变与Si掺杂相互作用导致O子晶格畸变，进而形成纳米尺度铁电有序态下的进一步晶体场分裂。
关键词： 高分辨透射电子显微镜（HRTEM）、脉冲激光沉积（PLD）、X射线衍射（XRD）、铁电性、压电力显微镜（PFM）、X射线吸收谱（XAS）、外延硅掺杂氧化铪薄膜（Epitaxial Si-doped HfO2 thin films）、n型钛酸锶衬底（N-type SrTiO3 substrates）
更新于2025-11-14 17:04:02
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激光合成铁纳米颗粒用于掺铁羟基磷灰石涂层
摘要： 通过纳秒脉冲激光沉积（PLD）技术制备了铁掺杂羟基磷灰石薄膜。沉积所用复合靶材由商业羟基磷灰石粉末与飞秒激光液相烧蚀（LAL）法制备的铁基纳米颗粒（含4%铁纳米颗粒）混合而成。该LAL技术无需使用有毒化学试剂即可获得金属纳米结构，这种绿色制备工艺对生物医学技术应用至关重要。实验在室温（RT）至500°C范围内调节基底温度进行薄膜制备，系统研究了沉积温度对涂层形貌、成分及结构特性的影响。高温沉积获得的薄膜致密且呈晶态，具有微米级与纳米级复合结构，平均表面粗糙度为0.3μm，并展现出适用于生物医学应用的磁学特性。
关键词： PLD，铁掺杂羟基磷灰石，液相激光烧蚀，骨科再生应用
更新于2025-09-23 15:23:52
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通过脉冲激光沉积法制备的高导电透明AZO薄膜作为TFT的源/漏电极
摘要： 掺铝氧化锌（AZO）因其价格低廉、高透明度和环保特性，在导电电极领域具有广阔前景。然而，在不进行热退火的情况下提升AZO导电性并实现半导体与AZO源/漏（S/D）电极的欧姆接触仍是挑战。本研究报道采用脉冲激光沉积（PLD）技术——凭借激光高能量和无离子损伤的特性——显著改善了AZO薄膜的综合性能。80纳米厚的AZO S/D电极展现出优异光学特性（透光率90.43%，光学带隙3.42 eV）、良好电学性能（电阻率16×10?? Ω·cm，霍尔迁移率3.47 cm2/V·s，载流子浓度9.77×102? cm?3）及卓越表面平整度（扫描区域5×5 μm2下均方根粗糙度Rq=1.15 nm）。更关键的是，其对应的薄膜晶体管（TFT）具有低接触电阻（RSD=0.3 MΩ），表现出卓越性能：饱和迁移率（μsat）达8.59 cm2/V·s，开关比Ion/Ioff为4.13×10?，亚阈值摆幅（SS）0.435 V/十倍频，且在PBS/NBS条件下稳定性良好。此外，构成该透明TFT的未构图多层膜平均透光率达78.5%。该TFT制备工艺可适配转移至透明阵列或柔性基板，符合显示技术发展趋势。
关键词： PLD、TFT、AZO、透明度、源/漏电极
更新于2025-09-23 15:23:52
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《AIP会议论文集》[作者 四届电子与绿色材料国际会议2018（EGM 2018）——印度尼西亚万?。?018年7月27-28日）] - 利用脉冲激光沉积法制备Al2O3薄膜增强304不锈钢的耐蚀性
摘要： 利用脉冲激光沉积法制备Al2O3薄膜提升304不锈钢的耐蚀性。本研究中，我们采用PLD方法使304不锈钢在1M盐酸溶液中、室温条件下浸泡4分钟时的腐蚀速率降低。该方法为增强型不锈钢在电子和制造等众多领域的应用开辟了前景。
关键词： PLD、腐蚀、Al2O3薄膜、304不锈钢
更新于2025-09-23 15:23:52
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高载流子迁移率还原氧化石墨烯薄膜器件的温度依赖性电输运特性
摘要： 我们证实了通过脉冲激光沉积法制备的高迁移率还原氧化石墨烯（RGO）薄膜具有可变的电输运特性。温度依赖性（5K–350K）的四端电输运测量显示：在低温区（5K–210K）和高温区（210K–350K），载流子分别呈现变程跳跃和热激活输运机制。计算得出的局域长度、费米能级（EF）附近态密度、跳跃能及阿伦尼乌斯能隙为解释RGO薄膜的优异电学性能提供了重要依据?；舳ㄒ坡什饬恐な当∧こ蕄型特性。通过调节生长参数可调控载流子霍尔迁移率，实测最大迁移率达1596 cm2V?1s?1。拉曼光谱和X射线衍射分析揭示的结构特性（如缺陷密度、sp2团簇平均尺寸及还原程度）有力支撑了电学性能优化的实现。
关键词： PLD（脉冲激光沉积）、变程跳跃传导、拉曼光谱、霍尔迁移率、还原氧化石墨烯、局域化长度
更新于2025-09-23 15:22:29
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脉冲激光沉积法制备的氮化铝纳米薄膜特性研究
摘要： 本文采用脉冲激光沉积（PLD）法制备了氮化铝（AlN）纳米薄膜。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）对纳米薄膜的微观结构和晶粒尺寸进行了表征。结果表明：激光能量密度、环境气压和衬底温度等PLD工艺参数会显著影响纳米薄膜的厚度、形貌及晶粒尺寸——随着激光能量密度、环境气压和衬底温度的升高，纳米薄膜表面粗糙度增大且晶粒尺寸增加。此外，薄膜中存在择优取向生长现象。
关键词： 微结构、脉冲激光沉积（PLD）、氮化铝、晶粒尺寸、纳米薄膜
更新于2025-09-23 15:22:29
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脉冲激光沉积技术助力高性能光电探测器取得新进展
摘要： 过去十年间，光电探测器在图像传感、光通信、火灾探测、环境监测、太空探索、安全检测等诸多科研与工业技术领域展现出重要应用价值，被视为可穿戴设备的关键组件。与传统制备工艺相比，脉冲激光沉积（PLD）技术制备的光电探测器材料具有多重优势：首先，该技术属于洁净的物理气相沉积方法，能将化学计量比的原子从靶材精准转移至衬底，避免复杂且潜在危险的化学反应；其次，整个过程在高真空环境下进行，几乎不会引入催化剂、前驱体、表面活性剂及副产物等污染物；通过调节脉冲激光的能量与脉冲次数即可精确控制薄膜厚度；其制备温度相对较低，适用于包括柔性衬底在内的多种基底材料沉积；最重要的是，该技术具备大面积成膜能力，可制备厘米级薄膜，其平面几何结构为结合现代半导体技术实现紧凑型器件集成提供了重要潜力。本综述将从整体视角介绍脉冲激光沉积技术在高性能光电探测器材料、制备工艺及应用领域的最新进展，并探讨当前挑战与未来发展趋势。
关键词： 可穿戴设备、制造、光电子学、应用、光电探测器、PLD、脉冲激光沉积、高性能、材料
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于脉冲激光沉积技术生长的MoS2层的高性能紫外光电探测器
摘要： 采用脉冲激光沉积（PLD）技术制备了基于二硫化钼（MoS2）层的高效紫外（UV）光电探测器。通过改变激光脉冲次数，系统研究了单层至十层MoS2的光响应特性，以探究层数对光电测量的影响。通过拉曼光谱和光致发光（PL）测试确认了高质量MoS2层的生长——在100脉冲条件下生长的MoS2层显示出特征拉曼声子模（E12g和A1g分别位于383.8 cm-1和405.1 cm-1），其光致发光谱在625 nm附近呈现B激子峰，证实了高质量MoS2层的生长。原子力显微镜（AFM）厚度分析和截面高分辨透射电镜（HRTEM）显示生长层厚度分别为2.074 nm和1.94 nm，确认为三层MoS2结构。X射线光电子能谱（XPS）显示该三层样品具有钼硫双峰特征（Mo4+ 3d5/2,3/2和S 2p3/2,1/2），证实其纯MoS2相化学状态且无氧化钼存在。以氧化铟锡（ITO）为接触电极的动态光电测试表明：在24 μW入射激光功率（λ=365 nm）下获得3×104 A/W的优异响应度，在2 V低偏压下实现1.81×1014 Jones的超高探测率。这些成果为开发低功耗、高效率的MoS2基紫外光电探测器提供了重要依据。
关键词： 脉冲激光沉积技术（PLD）、二维材料、紫外光电探测器、ITO电极、截面透射电镜（TEM）、拉曼光谱、MoS2层、X射线光电子能谱（XPS）、原子力显微镜（AFM）
更新于2025-09-23 15:19:57