2 深圳大学微尺度光电子研究所二维光电子科学与技术教育部国际合作实验室,深圳 518060 3 扬州大学化工学院,扬州 225002 4 九州工业大学工学部应用化学系,北九州 804-8550,日本 抑制光生电荷复合对于高效光催化产氢至关重要。同质结因其优异的晶体结合和能带结构匹配而比异质结受到更多关注。然而,大多数同质结受到连续氧化相和还原相引起的氧化还原反应干扰,阻碍了光催化活性的提高。制备电荷相和氧化还原相完全空间分离的同质结光催化剂仍然具有挑战性。这里,我们通过背靠背几何结构制备了一种氧化相和还原相完全分离的二维同质结 CeO2。所制备的 CeO2 表现出两种不同的表面:一种光滑,另一种粗糙。实验和理论结果表明,与光滑表面相比,粗糙表面上有更多的 CeO2{220} 具有更高的还原能力,而 CeO2{200} 具有更高的可见光吸收能力。二维同质结 CeO2 产生的氢气量是普通 CeO2 纳米片的三倍,甚至超过了负载金纳米粒子的 CeO2 纳米片的氢气量。这项工作提出了一种新的同质结光催化剂模型,其电荷相和氧化还原相都完全空间分离,这将启发对同质结光催化剂的进一步研究。光催化制氢代表了一种很有前途的太阳能燃料生产方法。 1-5 光生电荷的分离 6-8 是增强光催化活性的关键因素,因为它决定了实际转移到催化剂表面的电荷量。促进电荷分离的策略包括形貌控制、9,10 掺入掺杂剂、11-14 用贵金属 15 纳米粒子改性表面以捕获光生电荷并延长其寿命,或构建异质结 16-18 或同质结 19-21 以促进电荷载体的空间分离。异质结或同质结界面处的能带偏移可产生电势梯度,使电荷载体彼此远离,从而抑制它们的复合。与异质结光催化剂相比,同质结光催化剂是同一材料两个区域之间的界面,有利于晶相键合和能带结构匹配。 22,23 同质结光催化剂可分为几种类型,如 pn 结、21,22,24 nn 结、20、25 非晶-晶体结 26 以及结合了不同形貌特征(如 0D、1D 和 2D 材料)的复合材料。23,27 例如,Zou 等人 21 将 n 型氧缺陷的 TiO 2 QD 与 p 型钛缺陷的 TiO 2 结合,制成 TiO 2 pn 同质结,结果表明 pn 同质结 TiO 2 的光催化制氢性能是纯 p-TiO 2 的 1.7 倍。尽管同质结光催化剂具有多功能性和坚固性,但在大多数同质结中,氧化相和还原相是连续的且位于同一侧,导致氧化还原反应相互干扰,阻碍了光催化活性的提高。制备表现出电荷和氧化还原相完全空间分离的同质结光催化剂仍然是一个挑战。在此,我们设计了一种空间电荷分离的二维同质结 CeO2 用于光催化产氢,其氧化相和还原相通过背靠背几何结构完全分离。所制备的 CeO2 呈现二维形貌,并表现出两种不同的表面:一种是光滑的,另一种是粗糙的。实验和理论结果表明,与光滑表面相比,粗糙表面上 CeO2 {220} 含量更高,具有更强的还原能力;CeO2 {200} 含量更高,具有更强的可见光吸收能力。二维同质结 CeO2 的产氢量是普通 CeO2 纳米片的 3 倍,甚至超过了负载金纳米粒子的 CeO2 纳米片。二维同质结 CeO2 产生的氢量是普通 CeO2 纳米片的 3 倍,甚至超过了负载金纳米颗粒的 CeO2 纳米片。二维同质结 CeO2 产生的氢量是普通 CeO2 纳米片的 3 倍,甚至超过了负载金纳米颗粒的 CeO2 纳米片。
在石墨烯中,与量子大厅(QH)方向上的自旋和山谷自由度相关的近似SU(4)对称性在石墨烯Landau水平(LLS)的四重脱胶中反映了。相互作用和Zeeman效应打破了这种近似对称性并提高LLS的相应堕落性。我们研究了近似SU(4)对称的破裂如何影响位于超导体附近的石墨烯QH边缘模式的性质。我们展示了四倍变性的提升是如何定性地修改QH-螺旋导体异质结的运输特性。对于零LL,通过将边缘模式放置在靠近超导体的位置,从原则上讲,在存在较小的Zeeman Field的情况下,可以实现支撑Majoranas的一维拓扑超导体。我们估计了这种拓扑超导体的拓扑间隙,并将其与QH-Superconductor界面的性质相关联。
摘要:在开发高敏感,硬质和健壮的探测器2的过程中,出现了非常浅的无定形硼基结晶硅1异质结,用于低渗透性深度辐射,例如紫外线光光子,例如紫外线光子和低增强电子3(低于1 KEV)(1 KEV)。多年来,人们相信,通过N型晶体硅在N型晶体硅上的化学4蒸气沉积产生的连接是浅的P-N结,但5尽管实验结果无法提供这样的结论证据。直到最近,基于6个量子力学的建模才揭示了该新交界处的独特性质和形成机制7。在这里,我们回顾了理解8 A-B/C-SI界面的启动和历史(此后称为“硼 - 硅交界处”),以及它对9微电学行业的重要性,随后是科学上的新连接感。未来的10个发展和可能的研究方向也将讨论。11
NTT 300 GHz 频段 InP HBT 功率放大器和 InP-CMOS 混合相控阵发射器 Alyosha C. Molnar 康奈尔大学 超越 CMOS 的 N 路径混频器 Pascal Chevalier ST Microelectronics 用于有线、无线和卫星通信应用的 55 纳米柔性 SiGe BiCMOS 技术 Takuya Maeda 东京大学 ScAlN/GaN 电子设备应用特性 Trevor Thornton 亚利桑那州立大学 高功率器件的金刚石-BN 异质结:终极 HEMT ? Jim Sowers Maxar Space Infrastructure 商业通信卫星有效载荷中的 III-V 族半导体 Kenle Chen 中佛罗里达大学 用于下一代无线通信的负载调制平衡放大器 Bernhard Grote NXP 基站 GaN HEMT 和 GaN PA 技术进展 Lan Wei 滑铁卢大学 基于物理的单片 GaN 集成模型系列 Larry Dunleavy Modelithics Inc.,南佛罗里达大学
从无机类似物中对2D非van der waals(non-vdw)半导体纳米板(NPS)的去角质提出了许多挑战,以进一步探索其高级应用,原因是强大的键合能量。在这项研究中,通过合并的便利液相去角质(LPE)方法,超然2D非VDW铬(2d Cr 2 S 3)的去角质成功证明了。系统检查了2D CR 2 S 3材料的形态和结构。磁性研究表明,2D CR 2 S 3的明显依赖温度依赖性的无补偿抗磁性行为。该材料进一步加载在TIO 2纳米棒阵列上,形成S-Scheme异质结。实验测量和密度功能理论(DFT)计算证实,形成的TiO 2 @CR 2 S 3 S-Scheme杂结有助于光诱导的电子/孔对的分离和传播,从而导致可见区域中具有显着增强的光催化活性。
在原子上薄的二维GESE/SNS异质结构的界面处设计了从插入的杂种原子(例如Cu)衍生成的量子材料,并设计了其光电特征,以用于下一代光伏应用。先进的AB始于建模表明,多体效应诱导中间带(IB)状态,子带差距(〜0.78和1.26电子伏特)是下一代太阳能设备的理想选择,这有望比Shockley-Queisser的效率大于〜32%。整个异质结的电荷载体在空间上均具有能量和自发限制,从而降低了非辐射重组并提高量子效率。在太阳能电池中使用这种IB材料可增强在近红外至可见光范围内的吸收和载体的产生。调整活性层的厚度在大于600 nm的波长下增加光活性,在宽太阳波长范围内达到了〜190%的外部量子效率,从而强调了其在高级光伏技术中的潜力。
二维拓扑绝缘体又称量子自旋霍尔绝缘体,具有受拓扑结构保护的边缘态[1]。由于该通道可支持无耗散电子传输,有望实现下一代低损耗电子器件,得到了广泛的研究[2−4]。自2006年起,斯坦福大学Zhang团队预言在HgTe/CdTe量子阱中存在量子自旋霍尔效应(量子自旋霍尔效应,QSH)[5]。次年,维尔茨堡大学物理研究所Molenkamp团队的实验证实了这一点[6]。研究人员进行了大量的理论预测和实验探索,以寻找更加实用的天然QSH材料[7−9]。与复杂量子阱结构相比,天然QSH材料在样品制备和异质结器件构筑方面更具有优势。但在天然单层二维体系中实现QSH效应仍然十分困难,自上而下的机械剥离法和自下而上的外延生长法是成功制备单层QSH材料的两种常用方法。
利用丰富而清洁的太阳能发电是可再生能源非常有前景的发展方向。有机光伏电池(OPV)有望在未来发电中发挥重要作用,因为其制造简单,可以通过溶液印刷或喷涂将太阳能电池沉积在柔性基板上。最近,替代富勒烯衍生物的非富勒烯电子受体(NFA)的开发在效率和稳定性方面都取得了重要进展。1,2与富勒烯衍生物相比,NFA 的吸收范围扩展到可见光谱范围,因此可以提高光收集效果。可以调节 NFA 的电离势和电子亲和势,以降低开路电压(V OC )的损耗。1,3使用二元和三元共混 NFA 形成体异质结(BHJ)的有机太阳能电池已经达到了 17% 以上的光电转换效率(PCE)。 4、5 NFA 的使用还显著提高了太阳能电池的稳定性,预计使用寿命可长达 20 年。6
在原子上薄的二维GESE/SNS异质结构的界面处设计了从插入的杂种原子(例如Cu)衍生成的量子材料,并设计了其光电特征,以用于下一代光伏应用。先进的AB始于建模表明,多体效应诱导中间带(IB)状态,子带差距(〜0.78和1.26电子伏特)是下一代太阳能设备的理想选择,这有望比Shockley-Queisser的效率大于〜32%。整个异质结的电荷载体在空间上均具有能量和自发限制,从而降低了非辐射重组并提高量子效率。在太阳能电池中使用这种IB材料可增强在近红外至可见光范围内的吸收和载体的产生。调整活性层的厚度在大于600 nm的波长下增加光活性,在宽太阳波长范围内达到了〜190%的外部量子效率,从而强调了其在高级光伏技术中的潜力。