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二维BC_(6)N/BN横向异质结的电学输运性质研究
1
作者 解忧 肖潇飒 +1 位作者 姜宁宁 张涛 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第5期825-831,共7页
二维异质结具有新颖的物理和化学性质,在纳米电子器件中具有重要应用前景。本文构建了一种新型BC_(6)N/BN横向异质结,基于第一性原理结合非平衡态格林函数方法,对其结构稳定性、电子结构、电导率及伏安特性进行了系统研究。稳定的BC_(6)... 二维异质结具有新颖的物理和化学性质,在纳米电子器件中具有重要应用前景。本文构建了一种新型BC_(6)N/BN横向异质结,基于第一性原理结合非平衡态格林函数方法,对其结构稳定性、电子结构、电导率及伏安特性进行了系统研究。稳定的BC_(6)N/BN横向异质结拥有2.01 eV的直接带隙,异质结界面处产生静电势差,电子与空穴在界面形成了电势垒。相较于两个单层材料,BC_(6)N/BN横向异质结的电导率显著降低,并展现出强烈的各向异性。伏安特性显示:异质结在0~2.5 V的电压范围内几乎不产生电流;正向电压超过3 V后电流呈现线性增长趋势;反向电压从3 V增加到5.5 V的过程中仅有微弱电流,超过5.5 V时电流呈非线性增长。因此,BC_(6)N/BN横向异质结具有各向异性的电导率与单向导通特性,该研究为纳米电子器件的设计和制备提供重要理论基础。 展开更多
关键词 横向异质结 BC_(6)N/BN 电学输运性质 电子结构 第一性原理
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Tb^(3+),Pr^(3+)共掺AlN薄膜的结构与发光特性 被引量：1
2
作者 孟河辰 罗璇 +6 位作者 王晓丹 徐达 束正栋 曾雄辉 高晓冬 郑树楠 毛红敏 《光子学报》 北大核心 2025年第2期209-217,共9页
通过离子注入法,将Tb^(3+),Pr^(3+)共掺入了AlN薄膜。利用Raman光谱、高分辨薄膜X射线衍射和阴极荧光光谱等进行了结构和发光性质的表征。系统分析了Pr^(3+)的剂量变化对样品的结构、发光性能的影响。研究发现在Tb^(3+)剂量保持一定的... 通过离子注入法,将Tb^(3+),Pr^(3+)共掺入了AlN薄膜。利用Raman光谱、高分辨薄膜X射线衍射和阴极荧光光谱等进行了结构和发光性质的表征。系统分析了Pr^(3+)的剂量变化对样品的结构、发光性能的影响。研究发现在Tb^(3+)剂量保持一定的情况下,Pr^(3+)的注入会导致晶格内部压应力增大,随着Pr^(3+)注入剂量的增大,晶体内部部分点缺陷发生复合,压应力得到部分释放。阴极荧光光谱显示,随着Pr^(3+)剂量的增加,Tb^(3+)发射强度与Pr^(3+)发射强度呈现出不同的变化趋势。进一步分析表明,存在Tb^(3+)至Pr^(3+)的共振能量传递:^(5)D_(4)[Tb^(3+)]+^(3)H_(5)[Pr^(3+)]→^(7)F_(5)[Tb^(3+)]+^(3)P_(1)[Pr^(3+)]。随着Pr^(3+)剂量的增加,色度坐标从(0.2682,0.3050)变化到(0.2937,0.3207),发光颜色由蓝绿色向黄绿色转变,色温由7336 K增至10260 K。证明通过改变Tb离子与Pr离子注入剂量比可有效实现发光颜色和色温的调控。 展开更多
关键词 氮化铝 宽禁带半导体 阴极荧光 离子注入掺杂 能量传递
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ZnO基透明导电薄膜 被引量：2
3
作者 史钧达 杨汝琪 +3 位作者 胡杜楠 刘如敏 余涛 吕建国 《发光学报》 北大核心 2025年第4期597-614,共18页
ZnO是一种典型的第三代半导体材料,宽禁宽度3.37 eV。本征ZnO是一种n型半导体,采用施主元素掺杂技术可以显著提升其n型导电特性。ZnO基透明导电薄膜具有原料来源丰富、制备方法多样、可室温生长等优势,可应用于光电、传感、光热等诸多... ZnO是一种典型的第三代半导体材料,宽禁宽度3.37 eV。本征ZnO是一种n型半导体,采用施主元素掺杂技术可以显著提升其n型导电特性。ZnO基透明导电薄膜具有原料来源丰富、制备方法多样、可室温生长等优势,可应用于光电、传感、光热等诸多领域。其中,Al掺杂ZnO(AZO)是一种典型的透明导电氧化物(TCO),备受关注。本文以AZO薄膜为主要代表,综述了ZnO基透明导电薄膜的最新研究进展,包括掺杂ZnO单层薄膜、ZnO基多层薄膜、柔性ZnO基薄膜等不同类型透明导电薄膜的物理化学性质;重点探讨了ZnO基透明导电薄膜的迁移率、禁带宽度、透射率/吸收率/反射率等光电特性及其内在关系;详细介绍了ZnO基透明导电薄膜在发光二极管、太阳能电池、传感器、半导体加热等领域的应用情况;最后对存在的挑战和未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氧化锌 透明导电薄膜 施主掺杂 AZO 光电特性
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氧化物全光控突触研究进展
4
作者 单海 应宏微 +4 位作者 程培红 胡令祥 王敬蕊 叶志镇 诸葛飞 《发光学报》 北大核心 2025年第2期245-259,共15页
类脑神经形态计算有望克服传统冯·诺依曼计算架构瓶颈,实现低功耗、高效信息处理,进而推动人工智能技术的发展。人工突触是构建神经形态系统的关键硬件,其中光电突触结合了电子学和光子学优势,具有光学感知、信息计算和存储等多种... 类脑神经形态计算有望克服传统冯·诺依曼计算架构瓶颈,实现低功耗、高效信息处理,进而推动人工智能技术的发展。人工突触是构建神经形态系统的关键硬件,其中光电突触结合了电子学和光子学优势,具有光学感知、信息计算和存储等多种功能。新兴的全光控光电突触,其电导非易失性增大和降低均通过光信号实现,可有效避免电信号对器件微结构的破坏,改善工作稳定性,并且赋予突触器件新的功能。氧化物易制备,与CMOS工艺兼容性好,是使用最广泛的人工突触材料。本文梳理了具有长程可塑性的氧化物全光控突触器件研究进展,分别讨论了基于光波长和光功率调控的全光控突触,主要聚焦器件结构、材料选择和光电响应机制,最后分析了当前全光控突触发展面临的挑战。 展开更多
关键词 神经形态计算 光电突触 全光控突触 长程可塑性 氧化物
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COF-MOF复合材料的合成及其在水处理领域的研究进展
5
作者 李洁 张佳 +1 位作者 陈连喜 李小鹏 《应用化工》 北大核心 2025年第6期1610-1615,共6页
综述了近年来COF-MOF复合材料在污水处理方面的应用,系统介绍了COF-MOF复合材料的合成方法及其在污水处理领域的研究进展。并总结了COF-MOF复合材料在实际性能方面的战略优势,提出了COF-MOF复合材料在未来应用面临的挑战,并进行展望。
关键词 金属有机框架(MOF) 共价有机框架(COF) 复合材料 污水处理
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基于金属氧化物载流子选择性传输层的硅异质结太阳电池的研究进展
6
作者 胡梦琪 苏炬 +3 位作者 王光红 刁宏伟 赵雷 王文静 《太阳能学报》 北大核心 2025年第3期342-347,共6页
晶硅异质结(HJT)太阳电池的转换效率已达到26.81%,然而其使用有毒有害气体掺杂的传输层存在不可避免的寄生吸收损失,阻止了器件性能的进一步提升。因此,宽带隙非掺杂的钝化接触太阳电池受到极大关注。该文对载流子选择性传输原理、非掺... 晶硅异质结(HJT)太阳电池的转换效率已达到26.81%,然而其使用有毒有害气体掺杂的传输层存在不可避免的寄生吸收损失,阻止了器件性能的进一步提升。因此,宽带隙非掺杂的钝化接触太阳电池受到极大关注。该文对载流子选择性传输原理、非掺杂钝化接触材料及其主要沉积方法、非掺杂空穴/电子选择性材料的研究现状及器件稳定性改善方式进行概述,并对钝化接触型非掺杂晶硅异质结太阳电池存在的问题和前景进行讨论。 展开更多
关键词 载流子传输 过渡金属氧化物 硅太阳电池 载流子选择性接触 异质结太阳电池 非掺杂 异质结太阳电池 非掺杂
原文传递
氧化镓异质衬底集成技术研究进展
7
作者 瞿振宇 徐文慧 +9 位作者 江昊东 梁恒硕 赵天成 谢银飞 孙华锐 邹新波 游天桂 齐红基 韩根全 欧欣 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第3期470-490,共21页
超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而,氧化镓固有的极低热导率和p型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限,变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离... 超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而,氧化镓固有的极低热导率和p型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限,变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展,重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点,并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时,本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析,并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望,旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究,推动氧化镓异质集成器件开发,加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。 展开更多
关键词 氧化镓 异质衬底集成 异质外延 机械剥离 离子束剥离转移 热管理
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制程温度对Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉原子与电子结构的影响
8
作者 郑世燕 廖凌鑫 +1 位作者 庄琼 袁怡圃 《陕西科技大学学报》 北大核心 2025年第2期156-162,共7页
由于Eu^(3+)的掺杂,使得Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)样品具有发光的特性.本文主要探讨利用溶胶凝胶法制备Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉样品时,制程温度对样品原子与电子结构的影响.在原子结构的研究上,先利用X射线衍射进行测量,再使用一般结... 由于Eu^(3+)的掺杂,使得Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)样品具有发光的特性.本文主要探讨利用溶胶凝胶法制备Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉样品时,制程温度对样品原子与电子结构的影响.在原子结构的研究上,先利用X射线衍射进行测量,再使用一般结构分析系统软件对X射线衍射测量结果进行拟合分析;在电子结构的研究上,则是利用以同步辐射为光源的X射线吸收近边结构能谱进行分析.期许能从原子与电子结构的角度,获得制程温度与Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+)荧光粉样品发光强度间的关联性.实验结果表明,该样品主要以低温相存在.当制程温度升高时,Eu^(3+)在样品中的掺杂位置会受影响,体现在不对称率I的改变;虽然此举并不影响样品的发光波长,但会让样品的发光强度增强,在此过程中也伴随着O 2p-Eu 4f/5d混合未占据态态密度的改变. 展开更多
关键词 Sr_(2)SiO_(4):Eu^(3+) 光致发光光谱 X射线衍射 一般结构分析系统 X射线吸收近边结构
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基于瞬态吸收光谱的Sb_(2)Se_(3)载流子复合过程
9
作者 冯博浩 党伟 +3 位作者 莫安明 董汶鑫 李志强 赵晓辉 《河北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期34-42,共9页
了解Sb_(2)Se_(3)中的载流子复合过程对提高其光电性能至关重要.飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)凭借高分辨率的优点能够获得丰富的光学信息,是研究Sb_(2)Se_(3)载流子复合过程的有力工具.本文测得不同激发波长和激发密度下的多晶Sb_(2)Se_(3... 了解Sb_(2)Se_(3)中的载流子复合过程对提高其光电性能至关重要.飞秒瞬态吸收光谱(fs-TAS)凭借高分辨率的优点能够获得丰富的光学信息,是研究Sb_(2)Se_(3)载流子复合过程的有力工具.本文测得不同激发波长和激发密度下的多晶Sb_(2)Se_(3)薄膜的宽带瞬态吸收光谱.首先证实在长时间尺度下(时间延迟大于10 ps)探测光为650~1100 nm激发态吸收信号源于深束缚载流子吸收作用,并将短时间尺度下(时间延迟小于10 ps)探测光为900~1050 nm激发态信号归因于浅束缚载流子吸收.通过Sb_(2)Se_(3)的瞬态吸收动力学曲线,提取出其自由载流子寿命和热载流子冷却时间:在激发波长为950 nm条件下,自由载流子平均寿命为35.28~54.23 ps,随着激发密度增加而减小;在激发波长为550 nm和750 nm条件下,热载流子冷却时间为0.17~0.48 ps,与激发密度成正比. 展开更多
关键词 Sb_(2)Se_(3) 载流子复合 瞬态吸收光谱 自由载流子寿命 热载流子冷却
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氧化锌基忆阻器件研究进展
10
作者 史佳娟 单旋宇 +2 位作者 王中强 徐海阳 刘益春 《发光学报》 北大核心 2025年第5期753-769,共17页
忆阻器因其具有结构简单、可集成密度高、运行功耗低等优势,在高效信息存储处理、类脑突触功能模拟等领域有着良好的应用前景。氧化锌材料具有制备工艺简单、室温激子稳定性优异、生物相容性良好等优点,是发展高性能忆阻器件的理想材料... 忆阻器因其具有结构简单、可集成密度高、运行功耗低等优势,在高效信息存储处理、类脑突触功能模拟等领域有着良好的应用前景。氧化锌材料具有制备工艺简单、室温激子稳定性优异、生物相容性良好等优点,是发展高性能忆阻器件的理想材料之一。本文综述了近年来氧化锌基忆阻器件的研究进展,包括氧化锌基忆阻器件的阻变特性与运行机制、突触认知功能模拟、相关神经形态功能及应用。首先,介绍了氧化锌基忆阻器件的阻变特性及其运行机制,包括电信号和光信号调制的阻变行为;在此基础上,依据不同的阻变特性依次介绍了基于忆阻器实现的突触器件认知功能模拟,包括突触可塑性和进阶学习法则模拟;进一步介绍了忆阻器件在神经形态计算方面的应用,包括逻辑运算、模式识别和多模式感存算一体化功能;最后,总结氧化锌基忆阻器件现阶段面临的挑战,并对未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氧化锌 忆阻器 光电忆阻器 人工突触
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Sb^(3+)掺杂全无机Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O钙钛矿的制备及白光LED应用
11
作者 韦星明 王荣芳 +3 位作者 韦庆敏 黄小英 陶萍芳 章浩 《化工新型材料》 北大核心 2025年第3期235-239,共5页
以氧化铟、氧化锑和氯化铯为基本原料,浓盐酸作为溶剂,采用低温水热法合成Sb^(3+)掺杂全无机Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O(Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O∶Sb^(3+))钙钛矿。研究了Sb^(3+)的掺杂量(0、2%、4%、6%、8%、10%、20%)对Cs_(2)InC... 以氧化铟、氧化锑和氯化铯为基本原料,浓盐酸作为溶剂,采用低温水热法合成Sb^(3+)掺杂全无机Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O(Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O∶Sb^(3+))钙钛矿。研究了Sb^(3+)的掺杂量(0、2%、4%、6%、8%、10%、20%)对Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O钙钛矿发光性能的影响。采用紫外-可见分光光谱、荧光光谱和X射线衍射仪(XRD)等表征该样品的吸收光谱、发光性能和晶体结构。结果表明,少量Sb^(3+)掺杂Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O钙钛矿不会改变其结构。当Sb^(3+)的掺杂量为10%时,达到最强荧光发射,发射峰波长约为620nm,荧光寿命为8.13μs。采用荧光转换法,将实验合成的Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O∶Sb^(3+)钙钛矿纳米晶与商用蓝色发光的BaMgAl_(10)O_(17)∶Eu和绿色发光的(Sr,Ba)_(2)SiO_(4)∶Eu荧光粉混合涂于365nm的紫外芯片上,封装得到显色指数(CRI)为91.8,CIE色坐标为(0.326,0.316),色温为5843K的白光LED。说明Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O∶Sb^(3+)钙钛矿纳米晶在白光LED领域具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 Cs_(2)InCl_(5)·H_(2)O∶Sb^(3+) 钙钛矿 发光二极管 荧光
原文传递
SO_(2)和CO在ReS_(2)表面吸附的第一性原理研究
12
作者 莫秋燕 张颂 +1 位作者 荆涛 吴家隐 《人工晶体学报》 北大核心 2025年第1期107-114,共8页
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对ReS_(2)材料吸附SO_(2)与CO这两种有毒气体的特性进行了研究。研究发现:相较于CO,SO_(2)与ReS_(2)之间的相互作用较大,表现为较紧凑的吸附几何构型和较大的吸附能。通过差分电荷密度的计算,进... 采用基于密度泛函理论的第一性原理计算,对ReS_(2)材料吸附SO_(2)与CO这两种有毒气体的特性进行了研究。研究发现:相较于CO,SO_(2)与ReS_(2)之间的相互作用较大,表现为较紧凑的吸附几何构型和较大的吸附能。通过差分电荷密度的计算,进一步解释了ReS_(2)表面向SO_(2)分子的电子转移过程,这一过程增强了吸附界面的电子密度重排,为ReS_(2)对SO_(2)的高灵敏度检测提供了微观层面的解释。此外,ReS_(2)在室温条件下对SO_(2)和CO的吸附展现出快速解吸能力,适合作为室温下检测SO_(2)和CO的传感材料。因此,ReS_(2)具备成为气体传感器和吸附材料的潜力,为新型、高性能气体污染检测技术的设计提供了方便。 展开更多
关键词 ReS_(2) 有毒气体 吸附 气体检测 第一性原理 传感器
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无机卤化物钙钛矿CsPbCl_(3)纳米线的可控制备与光学性质
13
作者 党婵娟 沈霞 +1 位作者 张保龙 郭鹏飞 《材料导报》 北大核心 2025年第11期53-57,共5页
无机卤化物钙钛矿纳米材料由于具有优异的光电子性能,包括高量子效率、长的载流子扩散长度、可控调制的带隙等,近年来受到科学家的广泛关注。这些优异的半导体材料在钙钛矿太阳能电池、光探测器、发光二极管、纳米激光器、光波导、光传... 无机卤化物钙钛矿纳米材料由于具有优异的光电子性能,包括高量子效率、长的载流子扩散长度、可控调制的带隙等,近年来受到科学家的广泛关注。这些优异的半导体材料在钙钛矿太阳能电池、光探测器、发光二极管、纳米激光器、光波导、光传感器等光电子器件中发挥了重要的作用。本工作主要介绍了一种利用化学气相沉积可控制备无机卤化物钙钛矿CsPbCl_(3)纳米线及纳米薄膜的方法。结构表征证实了得到的纳米薄膜材料表面平整,具有高结晶度,纳米线材料长度为几十微米,直径为100~200 nm。光学测试结果表明,该CsPbCl_(3)薄膜材料发射波长为425 nm,并且与纳米线发射峰位置一致。二维光学映射(2D-PL mapping)图像和荧光光谱结果表明,纳米线具有优良的荧光发射性质,且沿着纳米线轴向发光均匀,具有良好的光波导效应。这一钙钛矿材料可为未来纳米光通信和全光传输器件设计提供基础。 展开更多
关键词 化学气相沉积法 无机卤化物钙钛矿薄膜 钙钛矿纳米线 光波导 纳米光子学
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Mg-Sn共掺杂β-Ga_(2)O_(3)光电性质的第一性原理研究
14
作者 陈林 李海侠 +1 位作者 陈春宇 陈尚举 《电子元件与材料》 北大核心 2025年第5期506-512,共7页
运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,针对本征β-Ga_(2)O_(3)以及不同浓度与掺杂位置条件下的Mg-Sn共掺杂β-Ga_(2)O_(3),在完成几何结构优化之后,对各体系的光电性质展开了计算。结果显示,经过结构优化的掺杂体系展现出优异的热力... 运用基于密度泛函理论的第一性原理方法,针对本征β-Ga_(2)O_(3)以及不同浓度与掺杂位置条件下的Mg-Sn共掺杂β-Ga_(2)O_(3),在完成几何结构优化之后,对各体系的光电性质展开了计算。结果显示,经过结构优化的掺杂体系展现出优异的热力学稳定性。掺杂引入的杂质能级显著改变了电子结构,导致带隙缩小且导电性增强。此外,掺杂体系的光吸收和光反射曲线出现红移,250~350 nm波段内光吸收强度显著提高,尤其在Ga_(22)Mg_((2))Sn_((1))O_(36)体系中表现得尤为突出,这些研究发现为高性能日盲紫外探测器的设计与开发提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 第一性原理 β-Ga_(2)O_(3) 共掺杂 电子结构 光学性质
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