2D 过渡金属二硫属化物 (TMDC) 是原子级厚度的半导体,在晶体管和传感器等下一代光电应用方面具有巨大潜力。它们的大表面体积比使其节能,但也对物理化学环境极为敏感。在预测电子行为(例如其能级排列)时必须仔细考虑后者,这最终会影响器件中的电荷载流子注入和传输。这里展示了局部掺杂,从而通过化学工程改造支撑基板的表面来调整单层 TMDC(WSe 2 和 MoS 2)的光电特性。这是通过使用两种不同的自组装单层 (SAM) 图案的微接触印刷来装饰基板来实现的。SAM 具有不同的分子偶极子和介电常数,显著影响 TMDC 的电子和光学特性。通过分析(在各种基底上),可以确认这些影响完全来自 SAM 和 TMDC 之间的相互作用。了解 TMDC 所经历的各种介电环境可以建立电子和光学行为之间的关联。这些变化主要涉及电子带隙宽度的改变,可以使用肖特基-莫特规则计算,并结合 TMDC 周围介质的屏蔽。这些知识可以准确预测单层 TMDC 的(光)电子行为,从而实现先进的设备设计。
摘要:二维有机-无机卤化铅钙钛矿由于其光电特性(例如高太阳能转换效率和可见光区域可调的直接带隙)而引起人们的极大兴趣。然而,二维晶体结构中缺陷态的存在会影响这些特性,导致其带隙发射发生变化以及出现非线性光学现象。在这里,我们研究了缺陷态的存在对二维混合钙钛矿 (BA) 2 (MA) 2 Pb 3 Br 10 的非线性光学现象的影响。当两个脉冲(一个以 800nm 为中心的窄带泵浦脉冲和一个带宽为 800-1100nm 的超连续脉冲)入射到钙钛矿薄片上时,会发生简并四波混频 (FWM),其峰值对应于晶体中存在的缺陷态的能级。与非共振 FWM 过程中发生的虚拟跃迁相比,缺陷态的载流子寿命更长,这使得更多的电子能够被第二个泵浦光子激发,从而导致缺陷能级的 FWM 信号增强。随着薄片厚度的增加,双光子发光的猝灭现象也得到了观察,这归因于厚度较大时薄片内缺陷的存在增加。该技术展示了使用 FWM 检测晶体中缺陷能级的潜力,可用于各种光电应用。关键词:钙钛矿、非线性光学、材料、缺陷、荧光 ■ 简介
在这方面,在过去几年中,已经对基于灯笼的单分子杂志(SMM)进行了深入研究,目的是针对分子水平的杂志稳定和较高密度存储应用的稳定。[5,12–19]缓慢的松弛时间,高磁矩和灯笼的可靠地面状态使其非常适合分子自旋的应用。[5,12,13]灯笼驱动的SMM方法的逻辑扩展将是包含灯笼的定期网络的工程,该网络可以充当主动磁性信息单位。在过去的几十年中,金属分子方案已成为一种强大的策略,用于设计嵌入金属元件的功能性网状材料。[20–22]这种合成范式也已经在表面上开发,能够设计2D金属 - 有机设计,主要采用过渡和碱金属。[23–25]
第一步,将有关角轨道动量绝热不变性的埃伦费斯特推理应用于氢原子中的电子运动。结果表明,从氢原子中考察的轨道角动量可以推导出从量子能级 1 n + 到能级 n 的能量发射时间。发现这个时间恰好等于焦耳-楞次定律规定的电子在能级 1 n + 和 n 之间跃迁的时间间隔。下一步,将输入量子系统的机械参数应用于计算电子跃迁特征时间间隔。这涉及氢原子中的相邻能级以及受恒定磁场作用的电子气中的朗道能级。
摘要 有机-金属和有机-有机界面几乎决定了所有有机光电应用的功能,能级排列对器件性能尤为重要。通常,能级排列仅通过金属功函数和有机材料的电离能和电子亲和力来估计。然而,各种界面效应,如推回、镜像力(也称为屏蔽)、电子极化或电荷转移都会影响能级排列。我们对 Ag(111) 上的铜-十六氟酞菁 (F 16 CuPc) 和钛氧基酞菁 (TiOPc) 薄膜进行 X 射线和紫外光电子能谱 (XPS 和 UPS) 测量,并使用 TiOPc 双层将 F 16 CuPc 层与金属基底分离。即使对于我们结构上表征良好的模型界面以及通过逐步制备真空升华样品,精确分配真空能级和能级偏移仍然具有挑战性。尽管如此,我们的结果为有机-金属和有机-有机界面的 XPS 和 UPS 数据的解释提供了指导。
在这方面,近几年来,人们对基于镧系元素的单分子磁体 (SMM) 进行了深入研究,旨在在分子水平上稳定磁矩并开发更高密度的存储应用。[5,12–19] 镧系元素的缓慢弛豫时间、高磁矩和双稳态基态使其非常适合分子自旋电子学应用。[5,12,13] 镧系元素驱动的 SMM 方法的合理延伸是设计包含镧系元素的周期性网络,这些网络可以充当活性磁信息单元。在过去的几十年里,金属超分子协议已经成为一种设计嵌入金属元素的功能性网状材料的有力策略。[20–22] 这种合成范式也在表面上得到了发展,能够设计二维金属有机设计,主要采用过渡金属和碱金属。[23–25]
我回顾了量子霍尔效应的替代模型的一些方面,该模型不基于无序势的存在。相反,在存在交叉电场和磁场的情况下,采用电子漂移电流的量化来构建非线性传输理论。替代理论的另一个重要组成部分是二维电子气与导线和施加电压的耦合。通过在外部电压固定 2D 子系统中的化学势的图像中工作,实验观察到的电压与量子霍尔平台位置之间的线性关系找到了自然的解释。此外,经典霍尔效应成为量子霍尔效应的自然极限。对于低温(或高电流),非整数子结构将较高的朗道能级分裂为子能级。电阻率中子结构和非整数平台的出现与电子-电子相互作用无关,而是由(线性)电场的存在引起的。一些结果分数恰好对应于半整数平台。
量子点(QDS)是指具有量子实现效应的零维分号材料,通常由IV,II – VI,IV – VI或III – V元素组成,其大小约为1 nm – 10 nm。由于电子和孔的波函数在空间上结合到小于散装材料的BOHR半径的大小,因此出现了能级的量化,这与粒子中的A-box模型类似。[1,2] QD的离散能级产生原子,例如发射频谱宽度,导致高颜色纯度。[3 - 6] QD的能级分布可以通过其组成和大小来控制,这使得它们的发光能够连续调节以覆盖整个可见光带,从而在发射显示的范围内具有巨大的潜力。[7 - 10]