La0.67 Sr0.33 MnO3/GaN异质结的光电效应研究

利用脉冲激光沉积技术制备了p-n型的La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结.在室温下测量了La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结的电流-电压特性曲线,结果表明该异质结具有较好的整流效应.对该异质结的光电效应进行了测量,发现该异质结还具有明显的光电效应:当用光功率为6mW、波长520nm的光照射该异质结时该异质结的光电压可达33μV.还发现异质结的光电压与入射光的功率及光子能量有依赖关系:入射光功率或光子能量越大,光电压越高.根据La0.67Sr0.33MnO3/GaN的能带结构对实验结果作了解释.结果表明La0.67Sr0.33MnO3/GaN异质结可用作光电器件.     

异质结光晶体管(HPT)的设计

随着数字技术的发展,光探测、光存储、光信息的检测和处理都要求有较高性能的探测器。异质结光晶体管(HPT)作为一种光电探测器件,拥有较多优点。在对比当前应用的各种光敏二极管和传统的光晶体管的基础上,提出了异质结光晶体管的设计思路及具体实现方法。     

理论计算在GaN范德华异质结的光催化的研究进展

近年来,后石墨烯时代许多新型二维材料表现出优异的物理化学性能,同时以二维半导体材料为基础构建的二维范德华异质结复合材料为改善光催化剂性能开辟了新的研究方向。二维范德华异质结光催化剂可以增强对可见光的吸收和降低电子和空穴的复合,极大提升光催化性能。氮化镓（gallium nitride,GaN）材料具有禁带宽度大、电子漂移速度快、抗腐蚀性强和耐高温等优点,这为其作为半导体光催化剂提供了可能。介绍了光催化剂材料筛选和二维GaN基范德华异质结研究进展等,通过第一性原理密度泛函理论对二维GaN基异质结体系的光催化性质进行研究分析。     

石墨相氮化碳基核壳异质结光催化材料的构筑及性能

光催化技术是解决能源危机和环境污染的有效途径,石墨相氮化碳(g-C₃N₄)被认为是一种有前途的光催化材料,但高载流子复合率严重限制了其光催化活性,通过构建核壳结构形成紧密且大面积接触的异质结,可有效促进光生载流子的分离效率。基于此,研究核壳结构的g-C₃N₄基异质结成为热点,通过介绍核壳结构的主要功能及核壳结构材料的应用,阐述g-C₃N₄基核壳异质结光催化剂的性能和优势,重点讨论g-C₃N₄基核壳异质结的构筑策略,包括水/溶剂热法、超声辅助自组装法、热处理法,并归纳总结合成过程中g-C₃N₄的生长机制,分析g-C₃N₄基核壳异质结光催化材料面临的挑战及未来发展方向,旨在为新型高效g-C₃N₄基核壳异质结光催化材料的设计与开发提供有益参考。     

La1.875Sr0.125CuO4／Nb：SrTiO3（0.8wt％，0.05wt％）异质结的制备及J—V特性的研究

利用脉冲激光沉积技术在Nh:SrTiO3(0.8wt%,0.05wt%)基片上生长了外延的La1.875Sr0.125薄膜,并在此基础上制备了异质结,异质结在很宽的温度范围内都表现出明显的整流特性,且Nb:STO基片的Nb掺杂浓度越低,异质结的整流效果就越明显.     

不同衬底材料的ZnO/Si异质结Ⅰ-Ⅴ及光电特性

采用脉冲激光沉积(PLD)技术和微电子平面工艺,用不同表面掺杂的Si作为衬底制备了ZnO/Si异质结,并且以p-Si(p-)为衬底制备了ZnO(含Mn 0.2%)/Si异质结、包含SiC缓冲层的ZnO/SiC/Si和ZnO(含Mn 0.2%)/SiC/Si结构,测试了样品的XRD曲线、I-V特性曲线和P-E(光电响应)特性曲线.结果发现ZnO/n-Si结有很低的反向暗电流,SiC缓冲层能提高反向击穿电压,ZnO/p-Si(p+)异质结能有较强的光电响应,ZnO/ n-Si(n-)更适合作为大波段区间的光探测器.还发现波长470,480,490 nm处类似于声子伴线的光谱结构.     

非贵金属纳米异质结催化光解水产氢的研究进展

催化光解水产氢是一种经济高效和可持续的产氢方式,有望得以广泛应用.但受限于其低催化效率,该技术仍未实现商业化应用.发展低廉、高效的纳米异质结催化剂有望解决该问题.本文将从光解水产氢的机理,非贵金属助催化剂的选择原则及纳米异质结构筑策略和其研究进展等几方面展开深入探讨,并就这方面存在的问题和解决办法做出展望,以期启发高效非贵金属纳米异质结的构筑.     

n-InN/p-NiO异质结能带排列的X射线光电子能谱测量

为了准确确定n-InN/p-NiO价带和导带的补偿,使基于n-InN/p-NiO异质结的光电子器件应用和器件模型分析更加科学,利用X射线光电子能谱测量了n-InN/p-NiO异质结的价带补偿。异质结的价带补偿值为0.38±0.19 eV,导带补偿为3.33±0.19 eV,表明该异质结为交错型能带排列。与具有断带型能带排列的InN/Si和InN/GaAs异质结相比,n-InN/p-NiO异质结可以更容易地形成p-n结。     

Bi_2O_3/BiOCl异质结光催化剂降解罗丹明B

采用机械研磨法制备Bi2O3/BiOCl异质结光催化剂,并用XRD、SEM进行表征。以可见光为光源,罗丹明B为目标污染物,研究了Bi2O3/BiOCl异质结的光催化性能。结果表明,异质结Bi2O3和BiOCl的比例对光催化效果影响显著,其光催化性能好于单独使用Bi2O3、BiOCl和商用TiO2。     

无机金属异质结半导体在肿瘤治疗中的应用研究

随着对半导体催化机制的不断研究，发现半导体材料在光/声刺激下会发生催化反应，从而产生活性氧。因此，近年来半导体材料被广泛研究用于肿瘤治疗。基于不同激发源，用半导体材料催化治疗主要分为光催化治疗和声催化治疗，其中异质结半导体材料与单纯的半导体材料相比，因其特殊的电子转移方式，在肿瘤催化治疗中表现出更好的疗效。通过分析异质结材料的催化机制，将近年来设计合成的多种无机金属异质结分为4类，同时详细讨论了不同异质结材料在光/声催化治疗领域的研究和发展。希望从异质结催化增强的机制出发，为用于高效肿瘤治疗无机金属异质结材料的设计提供新的思路。     

二维过渡金属硫族化物异质结的CVD可控生长

二维过渡金属硫族化物（transition metal dichalcogenides, TMDs）因其优异的光电磁特性，在新型半导体器件应用领域中备受关注。由双层TMDs材料耦合构建的具有原子级清晰界面的异质结构，在弥补单一结构不足的同时可展现出全新的物理性质，为未来应用发展，如“后摩尔时代”微电子器件，提供了良好的研究平台。此外，发展大面积性能均一的TMDs异质结的制备方法，如化学气相沉积法（chemical vapour deposition, CVD），对于探索硅基半导体的替代战略与摩尔定律的延续将具有重大研究意义。本文从制备的角度出发，对近年来采用CVD生长TMDs横向异质结、垂直异质结、以及莫尔超晶格相关领域的最新进展进行了简单的介绍与总结，如一步法、两步法、一锅法等，并对其未来前景进行了展望。     

不同衬底材料的ZnO／Si异质结I-V及光电特性

采用脉冲激光沉积(PLD)技术和微电子平面工艺,用不同表面掺杂的Si作为衬底制备了ZnO/Si异质结,并且以p-Si(p-)为衬底制备了ZnO(含Mn0.2%)/Si异质结、包含SiC缓冲层的ZnO/SiC/Si和ZnO(含Mn0.2%)/SiC/Si结构,测试了样品的XRD曲线、I-V特性曲线和P-E(光电响应)特性曲线.结果发现ZnO/n-Si结有很低的反向暗电流,SiC缓冲层能提高反向击穿电压,ZnO/p-Si(p )异质结能有较强的光电响应,ZnO/n-Si(n-)更适合作为大波段区间的光探测器.还发现波长470,480,490nm处类似于声子伴线的光谱结构.     

MoS2@ZnO异质结纳米材料的制备及光催化性能

本论文通过超声法制备了形貌均一的MoS2@ZnO异质结光催化材料. 采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、光致发光光谱（PL）、光电流密度测试等方法对样品的形貌和结构进行表征. 扫描电镜结果表明,MoS2@ZnO异质结复合材料是由直径约50～100 nm的ZnO纳米球包裹MoS2纳米片组成的. 光致发光光谱（PL）、光电流密度测试结果表明,MoS2(1.0%)@ZnO异质结能更有效地分离光生电子和空穴对,使得它们的复合机率降低,提高其光催化效率. 以初始质量浓度为15 mg/L的亚甲基蓝(MB)为模拟废水,研究纯ZnO纳米球和MoS2纳米片质量分数为0.5%、1.0%和2.0%的MoS2@ZnO异质结复合材料在250 W Xe灯下的光催化活性,研究结果表明 MoS2(1.0%)@ZnO 异质结材料对亚甲基蓝的光催化降解效率相比纯ZnO纳米球提高了15.2%. 并且经3次循环实验后,MoS2(1.0%)@ZnO异质结材料的光催化性基本不受影响,说明了MoS2(1.0%)@ZnO 异质结光催化材料的稳定性.     

新型二维ZnO/InSe纳米复合材料电子结构与光催化性能的第一性原理研究

基于密度泛函理论方法,系统研究了新型二维ZnO/InSe异质结的电子结构和光催化性能。计算结果表明,二维ZnO/InSe异质结的晶格失配率为3.3%,形成能为-2.43eV,表明异质结的结构稳定。异质结表现为Ⅱ型能带对齐,价带和导带的带偏置分别为0.51和1.34eV,能够有效降低电子和空穴的复合率,提高ZnO/InSe异质结的光催化性能。二维ZnO/InSe异质结是带隙值为2.23eV的直接带隙半导体材料,对应有良好的可见光吸收范围,且光吸收系数高达10~5 cm~(-1),能够进一步提升光吸收效率。此外,异质结的带边位置分别跨过水的氧化还原电位,可用于光解水制备氢气。因此,二维ZnO/InSe异质结是一种有前景的可见光光催化材料。     

Si夹层对GaAs/AlAs异质结的影响

用MBE生长了GaAs/Si/AlAs异质结及其对比样,通过深能级瞬态谱技术(DLTS)和X射线光电子谱测量(XPS)研究了Si夹层的引入对异质结的影响,研究发现Si夹层的引入不会引起明显的深能级缺陷,异质结仍保持较好的质量,但使GaAs/AlAs的带阶发生了改变。     

高质透明ZnO/金刚石异质结的制备

介绍一种高质透明异质结的表征与制备方法. 该异质结首先在金刚石单晶表面制备出p型金刚石单晶薄膜, 然后在其上制备高取向ZnO薄膜, 构成n型区. 系统测试结果表明, 当p\|n结正向偏压达到2.5 V时, 电流密度为109 A/m2, 启动电压为0.72 V, 与期待值一致. 良好的整流特性以及在可见光范围内的透明特性在该元件中得以实现.      

二硫化钼-硅异质结太阳电池的原位制备及器件模拟

 二维材料与晶体硅形成的异质结太阳电池是当前太阳电池研究热点之一,大多数研究都集中在石墨烯和硅形成的肖特基结太阳电池。为改善器件的能带结构,本研究采用具有一定禁带宽度的n-MoS₂二维半导体材料与p-Si 形成异质结太阳电池。通过实验研究了退火时间对MoS₂材料合成的影响,并对MoS₂-Si异质结的暗电流和光电流曲线进行测量和分析。通过异质结模拟软件wx-AMPS对MoS₂-Si异质结结构进行效率计算和能带分析,探讨了薄膜厚度和载流子浓度对器件开路电压的影响。     

硅赝异质结双极晶体管的电学参数性能分析

具有重掺杂基区和中等掺杂发射区的硅赝异质结双极晶体管，其能带结构类似于真实异质结双极晶体管的能带结构。本文研究了硅赝质结双极晶体管的电流增益，截止频率和基区电阻等电学参数性能及其与温度的关系。并指出了硅赝异质结双极晶体管在低温下应用的潜力。     

全氧化物异质结HoMnO3/Nb-SrTiO3的电子输运特性

通过脉冲激光沉积技术在掺杂1.0%Nb的SrTiO3单晶基底上制备了单一c轴取向的正交HoMnO3薄膜,测量了变温条件下全氧化物异质结HoMnO3/ Nb-SrTiO3的伏安曲线,结果显示出二极管的整流特征,并且正向电流可以用热电子发射模型解释.但是随着温度的降低,在HoMnO3/ Nb-SrTiO3异质结中出现反向偏压电流异常增加的现象.本文用异质结界面上的隧穿效应解释了这个结果.     

AgI/BiOI异质结催化剂的制备及其可见光催化降解酸性橙Ⅱ的性能研究

文章采用水热法制备了AgI/BiOI异质结催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)对AgI/BiOI异质结催化剂进行形态特征及光学性质表征.结果表明,制备的AgI/BiOI为高纯度、纳米片层组成的微球结构.DRS结果表明BiOI对可见光有明显的吸收,掺杂AgI后AgI/BiOI异质结催化剂在可见光范围产生红移.以酸性橙Ⅱ为目标污染物,考察了AgI/BiOI的可见光催化活性.研究表明,AgI/BiOI对酸性橙Ⅱ在2h降解效率可达到90％以上,明显高于单独AgI或BiOI对酸性橙Ⅱ的降解效率.AgI/BiOI异质结催化剂的电化学交流阻抗谱分析表明AgI/BiOI比纯BiOI具有更低的交流阻抗值,因此AgI/BiOI异质结催化剂具有较好的催化活性.