摘要:本文研究了硅基Al 2 O 3 在γ射线下的辐照响应,对原子层沉积的Al 2 O 3 基金属氧化物半导体结构进行γ射线辐照,总剂量为1.2 Mrad(Si)/2.5 Mrad(Si)/4 Mrad(Si),采用电子、物理和化学方法研究了辐射感生电荷的产生、传输和捕获特性。首先,Al 2 O 3 中辐射感生捕获电荷密度高达10 12 cm − 2 ,辐照下有效捕获效率为7–20%;其次,随着辐射总剂量的增加,通过Al 2 O 3 的漏电流变化不大。第三,Al 2 O 3 中的氧空位、Al 2 O 3 /Si界面处的O悬空键和Al-Si金属键是Al 2 O 3 /Si体系中主要的辐照诱导缺陷,辐照后Al 2 O 3 与Si之间的价带偏移减小。从漏电流和结晶特性可以看出Al 2 O 3 具有抗辐照性能,但Al 2 O 3 /Si结构中辐照诱导的电荷捕获和新缺陷不容忽视。本文为Al 2 O 3 基MOS器件的空间应用提供了参考。
外场的电子屏蔽[1]、拉曼振动[2]和电子传输。[3]然而,在过渡金属二硫属化物 (TMDs) 这一丰富的二维半导体家族中,堆垛序的影响很少被探索,[4,5] 尽管第一性原理计算表明堆垛序驱动价带分裂和激子结合能变化。[6]TMD 拥有许多有趣的量子现象,可用于新型电子器件。[7–9] ReS 2 是 TMD 中的一颗新星,近年来备受关注。ReS 2 具有扭曲的 1T 三斜晶体结构,其中 Re 原子的额外 d 价电子形成与 b 轴平行的锯齿状 Re 链,大大降低了其对称性。尽管自 1997 年起人们就开始研究块体 ReS 2 的性质[10–21],但对二维 ReS 2 的研究直到 2014 年左右才开始兴起。[22] 与其他 TMD 相比,ReS 2 的层间耦合要弱得多。[22] ReS 2 的独特之处在于其面内各向异性性质,这早在 2001 年就已在块体中得到证实。[15] 在二维 ReS 2 中,观察到的性质包括偏振相关的激子[23,24]、非线性吸收[25]、电子传输和 SHG 发射[26,27]等。比较
基于石墨炔 (GY) 和石墨炔 (GDY) 的单层代表了下一代二维富碳材料,其可调结构和性能超越石墨烯。然而,检测原子级厚度的 GY/GDY 类似物中的能带形成一直具有挑战性,因为该系统必须同时满足长程有序和原子精度。本研究报告了在表面合成的金属化 Ag-GDY 薄片中形成具有介观(≈ 1 μ m)规律性的能带的直接证据。采用扫描隧道和角度分辨光电子光谱,分别观察到费米能级以上实空间电子态的能量相关跃迁和价带的形成。此外,密度泛函理论 (DFT) 计算证实了这些观察结果,并揭示了蜂窝晶格上双重简并的前沿分子轨道产生接近费米能级的平坦、狄拉克和 Kagome 能带。 DFT 建模还表明原始薄片材料具有固有带隙,该带隙保留在具有 h-BN 的双层中,而吸附诱导的带隙内电子态在 Ag-GDY 装饰银的 (111) 面的合成平台上演变。这些结果说明了通过原子精确的二维碳材料中的分子轨道和晶格对称性设计新型能带结构的巨大潜力。
在存在外部电气和量化磁场以及接近度诱导的交换相互作用的情况下,我们从理论上研究了单层(ML)过渡金属二核苷(TMD)的磁光(MO)性质。通过求解Schr odinger方程来研究相应的Landau水平(LL)结构,并评估ML-TMD的自旋极化在磁场的作用下。此外,在标准的随机相近似(RPA)中,纵向MO电导率是通过动力学介电函数计算的。我们以ML-MOS 2为例,以检查接近诱导的交换相互作用的影响,外部电气和磁场对通过LLS之间的内部和带电子过渡引起的MO电导率。对于传导或价带中的内标电子过渡,我们可以观察到Terahertz(THZ)频率范围的两个吸收峰。虽然传导和价LL之间的带电子间过渡显示可见范围内的一系列吸收峰。我们发现,接近度诱导的交换相互作用,载体密度,外部电气和磁场的强度可以有效地调节吸收峰的位置以及MO吸收光谱的形状。从这项研究中获得的结果可以使人们对ML-TMD的MO性质有深入的理解,这些理解可能可用于可见在THZ频率带宽方面的磁光,旋转和valleytronic设备。
本文报告了基于β-GA 2 O 3纳米膜(NM)的柔性光电探测器(PDS)及其光电特性在弯曲条件下的证明。柔性β-GA 2 O 3 nm PDS在弯曲条件下表现出可靠的太阳灯光检测。有趣的是,在弯曲条件下观察到了最大太阳盲图的波长略有变化。为了研究这种峰值变化的原因,测量了不同应变条件下β-GA 2 O 3 nms的光学特性,并揭示了由于β-GA 2 O 3 Nms中纳米级裂纹而导致的折射指数,灭绝系数和应变的β-GA 2 O 3 Nms的带隙。多物理学模拟和严密功能理论的计算结果的β-GA 2 O 3 nms表明,传导带的最小值和价带的最大状态几乎与施加的单轴菌株线性移动,从而导致β-GA 2 O 3 Nm的光学性质变化。我们还发现,β-GA 2 O 3 nm中的纳米间隙在弯曲条件下在弯曲条件下增强β-GA 2 O 3 nm PD的光自抑制至关重要,这是由于二次光吸收的光吸收了纳米间隙表面的光。因此,这项研究提供了一条可行的途径,以实现高性能灵活的光电探测器,这是将来的灵活传感器系统中必不可少的组件之一。
摘要:基于应变的带结构工程是一种强大的工具,可以调整半导体纳米结构的光学和电子特性。我们表明,我们可以调整INGAAS半导体量子井的带结构,并通过将其整合到卷起的异质结构中并改变其几何形成,从而改变发光的光线。来自光致发光和光致发光激发光谱的实验结果表明,由于重孔在卷起的Ingaas量子井中的轻孔状态与轻孔的反转,价带状态的强型能量转移与结构相比具有强大的能量转移。带状态的反转和混合会导致滚动量子井的光学选择规则发生强烈的变化,这些量子井也显示出传导带中消失的自旋极化,即使在近乎谐振的激发条件下也是如此。的频带结构计算以了解电子过渡的变化,并预测给定几何构造的发射和吸收光谱。实验与理论之间的比较表明了一个极好的一致性。这些观察到的基本属性的深刻变化可以作为开发量子信息技术新颖的光学设备的战略途径。关键字:频带结构反演,半导体量子井,光学选择规则,滚动微管,拉伸和压缩混合状态,弯曲的半导体膜■简介
暴露于超短脉冲激光器(UPL)的聚合物(UPL)经历了一系列物理和化学变化,这些变化在从材料加工到高级光子学和生物医学的应用中起着关键作用。为了阐明UPL与聚合物材料的相互作用,假设聚碳酸酯(PC)是暴露于中等能量的激光脉冲的测试材料,则研究了超快现象,例如载体动力学,重组和松弛。为介电材料开发的理论模型被扩展,以描述PC的未开发的激发和载体动力学,而femtsecond瞬时吸收光谱用于阐明材料的响应和超快动力学的演变。使用理论模型来解释实验测量结果表明,能量水平的存在促进了自我捕获的激子在传导和价带之间的自我转移的形成(低于传导带的2.4-2.8 eV)。它还可以预测电子播寿命(约110-150 fs),重组时间(约34 ps)和由于kerr效应而折射率的非线性部分(𝑛2值范围为1.1-1.5×10 -16 cm 2 /w)。此外,还强调了多光子辅助电离的主要特征,而还计算出光学崩溃阈值并发现等于2.55×10 12 W/cm 2。结果预计将支持旨在阐明强烈超短激光脉冲与聚合物材料相互作用的未来努力,这对于优化这些材料的制造过程至关重要。
摘要:本研究采用简单的一步水热合成方法合成了定义明确的稳定化 CuO 纳米花瓣,并通过先进的纳米表征技术研究了其表面,以增强光学和催化性能。透射电子显微镜 (TEM) 分析表征证实了高结晶度 CuO 纳米花瓣的存在,其平均长度和直径分别为 1611.96 nm 和 650.50 nm。纳米花瓣单分散,表面积大,形貌可控,并表现出具有单斜结构的纳米晶体性质。通过拉曼光谱和 X 射线衍射 (XRD) 图案确认了合成样品的相纯度。在 CuO 纳米花瓣中观察到高达 800 nm 的明显宽吸收和增加的带隙。利用 X 射线光电子能谱 (XPS) 测得 CuO 表面的价带 (VB) 和导带 (CB) 位置分别为 + 0.7 和 − 1.03 eV,这对于高效的催化性能非常有前景。此外,在过氧化氢 (H 2 O 2 ) 存在下获得的 CuO 纳米花瓣对黑暗条件下降解亚甲蓝 (MB) 具有优异的催化活性,90 分钟后的降解率 > 99%,明显高于文献报道的水平。增强的催化活性归因于单分散 CuO 纳米花瓣的形貌可控、H 2 O 2 的协同作用和能带结构。这项工作为环境改善的广泛应用机会提供了一种新方法。
[11],文献中缺乏关于 ICL 器件性能如何依赖于层结构参数变化的讨论和研究,这可能使一些人持怀疑态度。通过对源电池和基底进行非常稳定的温度控制,可以将结构偏差降至最低。即便如此,由于 ICL 结构中采用的 III - V 族材料范围以及生长它所需的时间长度,合金成分和层厚度的一些意外变化是不可避免的。在本文中,通过研究由两个结构无意中与设计有很大偏差的 ICL 晶圆制成的器件,我们评估了器件性能特征在多大程度上能够承受无意的结构变化。此外,我们证明即使与设计有很大偏差,器件性能仍然可以相当好。需要注意的是,我们报告的 ICL 耐久性并不一定适用于 QCL,因为 QCL 的快速声子散射时间在皮秒量级(甚至更短)。由于这与载流子带内渡越时间相当,因此 QCL 中的粒子数反转条件更具挑战性。相比之下,对于 ICL,带间跃迁时间在纳秒量级 - 比导带或价带中的声子散射时间和带内渡越时间长三个数量级。因此,ICL 中的两个带间跃迁态之间可以很好地建立粒子数反转,而不必像 QCL 那样依赖于不同带内状态之间微妙的能级排列和快速声子介导的耗尽效应
摘要:典型的硫化硫酸盐钙钛矿BAZRS 3,其特征在于其直接带隙,异常强大的光收集能力和良好的载体传输特性,为有希望的光伏材料提供了基本的先决条件。这启发了BAZRS 3以薄膜的形式合成,使用溅射和快速的热处理,旨在用于将来的光电应用设备制造。使用X射线吸收光谱(XAS)和X射线衍射(XRD)的短距离和远程结构信息的组合,我们已经阐明了如何从BA,ZR和S原子的随机网络开始,热处理诱导了BAZR 3的结晶和生长,并诱导了对bazr的结晶和生长的影响,并构成了对观测的照片的影响。我们还使用硬X射线(HAXPES)和传统的AlKα辐射的深度依赖光电光谱(PES)结合了电子结构的描述并证实了表面材料化学。从BAZRS 3薄膜的光条间隙的知识中,在900°C的最佳温度下合成,以及我们对费米水平的价带边缘位置的估计,可以得出结论,这些半导体膜本质上是固有的,具有较小的n -type特征。对BAZRS的生长机理和电子结构的详细理解3薄膜有助于铺平其在光伏应用中利用的道路。关键字:粉红色的perovskites,bazrs 3,exafs,xrd,结构 - 属性相关,光电光谱,haxpes■简介