5 帕多瓦大学化学科学系,Via Marzolo 1, 35131 帕多瓦,意大利 * 通讯作者:plinio@uniss.it 关键词:六方氮化硼,二维材料,光致发光 摘要 基于六方氮化硼纳米片(h-BNN)的功能光电应用的开发依赖于控制结构缺陷。特别是,已经观察到荧光发射取决于空位和取代缺陷。在目前的研究中,通过超声辅助液相剥离块体对应物获得了少层 h-BNN。制备的样品在可见光范围内表现出微弱的荧光发射,中心在 400nm 左右。通过在不同温度下在空气中氧化引入了定制缺陷。已经观察到氧化 h-BNN 的荧光发射显著增加,在 300°C 下处理的样品的发射强度最大。温度进一步升高(>300°C)会导致荧光猝灭。
其中 Dy 3+ 掺杂的铝酸钙 (CaAl 2 O 4 :Dy 3+ ) 是一种著名的无机荧光粉,在紫外激发下可发出白色光致发光 (PL)。5 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 除了白色的 PL 之外,即使去除紫外激发后,仍呈现白色的余辉。6 根据 Liu 等人在 2005 年报道,Dy 3+ 是 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 余辉的发光中心,在最佳掺杂浓度为 2 at% 时,固相反应生成的 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 的白色余辉持续时间为 32 分钟。 6 对于辉光材料,带电载流子的激发、迁移、捕获、释放和辐射复合过程对于理解其辉光性质至关重要。 7 – 9 例如,只有当陷阱具有适当的活化能(大约 0.65 eV)时,才能在室温下实现长时间的辉光,而浅陷阱(E # 0.4 eV)和深陷阱(E > 2 eV)并不理想,因为它们在室温下很容易或很难被清空。 7 到目前为止,只有一篇关于 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 辉光的报道,没有完全揭示带电载流子的激发、迁移、捕获和释放过程。缺乏这方面的知识阻碍了对辉光材料的进一步研究。
二维材料由于其超薄的厚度和超高的表面积与体积比而拥有奇特的物理和化学特性。单层过渡金属二硫化物 (TMDCs) 半导体表现出可调的光致发光 (PL),可以通过应变和掺杂等外部扰动来操纵。例如,单层 MoS 2 拥有应变可调的能带结构,表现出可用于光伏 [1] 的宽带光吸收和可用于量子信息 [2] 应用的有前途的单光子发射。单层 MoS 2 还表现出由化学 [3] 或静电掺杂 [4] 引起的接近 1 的 PL 量子产率,从而可以开发高效的发光二极管 [5] 或激光器 [6]。为了探测外部扰动,拉曼光谱是一种强大且非破坏性的工具,可以定量确定应变和掺杂对 MoS 2 的影响。尽管应变和掺杂对
图 2. (a) 机械剥离的 MoS 2 的光学显微照片,其中单层区域突出显示。(b) 沉积 1 nm CoPc 之前和之后单层 MoS 2 的拉曼光谱。A 1g 和 E 2g 峰之间的间隔约为 19 cm -1 ,表明为单层 MoS 2 。1100 – 1500 cm -1 范围内的拉曼模式是 CoPc 的特征。(c) 机械剥离的 MoS 2 和含有 1 nm CoPc 的 MoS 2 的 300 K PL 光谱。A 激子和相关的三子在 675 nm 处很突出,由于 B 激子的存在,可以看到一个小的高能肩。(d) MoS 2 和含有 1 nm CoPc 的 MoS 2 的 10 K 光致发光。在此温度下,除了 660 nm 和 600 nm 处的 A 和 B 激子外,MoS 2 缺陷发射在 700 nm 处也变得明显,
我们研究了宏观 PL 和 μPL(激发和检测面积 ≤ 5µm 2 )之间的差异。低温微光致发光 (μPL) 用于评估不同长度尺度上高电流密度 InGaAs/AlAs/InP 谐振隧道二极管 (RTD) 结构的结构完整性。薄且高应变的量子阱 (QW) 会受到阱和势垒厚度单层波动的影响,这会导致其能带轮廓发生随机波动。使用常见的光刻掩模减小激光光斑尺寸以达到典型的 RTD 台面尺寸(几平方微米),从而执行 μPL。我们观察到,对于 1μm 2 左右的光斑尺寸,PL 线形在晶圆上的多个点上表现出很大的差异。通过线形拟合研究了 PL 中的这些变化,并根据应变弛豫过程带来的长程无序变化进行了讨论。我们还强调这种 μPL 是一种强大且经济高效的 RTD 结构无损表征方法。
光致发光光谱是一种广泛应用的表征技术,通常用于表征半导体材料,特别是卤化物钙钛矿太阳能电池材料。它可以直接提供有关复合动力学和过程的信息,以及单个半导体层、具有传输层的层堆栈和完整太阳能电池中自由电荷载流子的内部电化学电位。正确评估和解释光致发光需要考虑适当的激发条件、校准和将适当的近似应用于相当复杂的理论,其中包括辐射复合、非辐射复合、界面复合、电荷转移和光子循环。本文概述了该理论及其在特定卤化物钙钛矿组合物中的应用,说明了在这些材料中应用光致发光分析时应考虑的变量。
图1。天然TIO 2:NB(1 1 0)边界结构。(a),(b),(c)电子反向散射衍射(EBSD)图像质量和逆极图(IPF)地图,提供〜
摘要:最近通过自组装定义的纳米颗粒形成自支持的网络,所谓的Aerogels的宏观材料。以这类材料的有前途的特性动机,搜索通往前聚合的纳米颗粒的多功能路线进入这种超轻宏观材料已成为极大的兴趣。用多功能物的胶体纳米颗粒的过度涂料程序意味着从纳米颗粒中产生气凝胶,无论其大小,形状或性能如何,同时保留其原始特性。在此,我们报告了各种构件的表面修饰和组装:光致发光的纳米棒,磁性纳米球和等离激元纳米管,粒径在5到40 nm之间。用于涂层的聚合物是用1多二烷胺侧链修饰的聚(异丁基 - 甲基甲基酸酐)。聚合物的两亲性促进了水性介质中纳米晶体的稳定性。水凝胶是通过触发胶体稳定的溶液来制备的,水阳离子在聚合物壳的官能团之间充当接头。超临界干燥后,水凝胶成功地转化为具有高度多孔,开放结构的宏观气凝胶。由于非侵入性制备方法,构建块的纳米镜特性保留在整体气凝胶中,从而导致这些特性强大地传递到宏观上。关键字:纳米颗粒,气凝胶,聚合物涂层,相转换,多功能合成方法■简介开放的孔系统,聚合物涂层策略的普遍性以及网络的巨大可访问性使这些凝胶结构有望有希望的生物传感平台。用生物分子功能化聚合物壳可以使利用构建块的纳米镜头特性的可能性渗透到流化的探测,磁性感应感和等离激元驱动的热传感。
与传统的非线性光学晶体(如BAB 2 O 4,KTIOPO 4或LINBO 3)相比,光子对的半导体集成源可能会在泵波长上运行。Bragg反射波导(BRW)的情况也是这种情况,将参数下转换(PDC)靶向电信C波段。藻类合金的大型非线性系数和光的强限制可实现极明亮的集成光子对源。在某些情况下,在BRW中观察到了大量有害的宽带光致发光。我们表明,这主要是由于核心附近线性吸收以及随后在半导体中深杂质水平的电子对辐射重组的结果。对于带有BRW的PDC,我们得出结论,在S波段的长波长端或短C波段附近运行的设备需要短的时间滤波,需要短于1 ns。我们预测,将工作波长转移到L波段会将光致发光量减少70%,并在材料组成中进行少量调整会导致其总还原90%。这样的措施使我们能够提高平均泵功率和/或重复率,这使得积分的光子对源具有芯片多吉格希氏兹对速率的可行,用于将来的设备。
可再生能源的未来依赖于发现用于高密度储能的新材料。1 由于其多功能性、高极化电位和介电常数,铁电 (FE) ABO 3(A、B = 各种金属离子)钙钛矿是电容器技术中一类受欢迎的材料。2、3 PbTiO 3 和类似的钙钛矿基电容器由于 A 位 (Pb) 与 O 的偏心杂化而表现出出色的能量存储密度。3 然而,Pb 的毒性限制了它们的商业使用,因此需要无铅 FE 替代品。4 遗憾的是,由于 BO 6 八面体旋转/倾斜的反铁电畸变 (AFD) 畸变,导致中心对称 Pnma 空间群的优先稳定,室温下无铅 ABO 3 钙钛矿中的 FE 不稳定性受到抑制。 5 缺陷工程(Ca 掺杂、氧空位等)已被有效利用,通过修改 ABO 3 钙钛矿中的局部 A/B 位对称性来克服这些 AFD 畸变。6 传统上,