摘要 钝化是优化硅 p-n 结的关键过程。在用于钝化表面和接触界面的不同技术中,氧化铝被广泛使用。一个关键参数是钝化层的厚度,通常使用原子层沉积 (ALD) 技术沉积钝化层。本文旨在介绍氧化铝对硅结的钝化效应的相关结构/电学研究,以获得最佳的氧化铝钝化层厚度。高分辨率透射电子显微镜 (HRTEM) 观察与能量色散 X 射线 (EDX) 测量相结合,用于在原子尺度上确定氧化铝的厚度。相关的电气参数使用太阳模拟器和 Sinton 的 Suns-Voc 测量 测量。最后,由此证明了1.2 nm的最佳氧化铝厚度。 介绍 减少硅 p-n 结中的表面复合损失对于提高光吸收效率及其转化为光电流的效率
摘要 在本文中,提供了发射约 7.6 μm 的分布式布拉格反射器 (DBR) 量子级联激光器 (QCL) 的异常光谱数据。两部分 DBR 激光器由增益部分和未泵浦的布拉格反射器组成,在室温下以连续波 (CW) 模式显示超过 0.6 W 的输出功率。异常光谱数据被定义为纵向模式,它随着温度或注入电流的增加而向更短的波长移动,这是出乎意料的。虽然预计较长波长的模式会在提高器件温度或注入电流时开始发射激光,但偶尔会看到模式跳到较短的波长。这些异常模式转换通过模态分析来解释。由温度或注入电流的增加所暗示的折射率的热致变化在腔模式之间产生近乎周期性的转变。 介绍 量子级联激光器(QCL)不同于基
摘要 由于其广泛的应用前景,高度可拉伸和坚固的超疏水表面引起了极大的兴趣。在这项工作中,选择有机硅弹性体通过飞秒激光纹理化方法制造超疏水表面,并成功证明了超疏水表面的高拉伸性和可调粘附性。据我们所知,这是第一次通过简单的激光烧蚀制造可承受应变高达 400% 的柔性超疏水表面。测试还表明,该菌株不会导致拒水性下降,而是增强了超疏水表面。此外,激光纹理表面从“花瓣”状态到“莲花”状态的拉伸诱导转变也通过液滴的无损失传输得到证实。我们的研究结果表明,飞秒激光烧蚀有机硅弹性体可能是制造具有高拉伸性、可调粘附性、坚固性和非氟化等明显优点的超疏水表面的有前途的方法,这对于微流体、生物医学和液体排斥皮肤有
摘要 由于其广泛的健康应用,用植物提取物合成金纳米粒子 (AuNPs) 在生物医学领域引起了极大的兴趣。在目前的工作中,AuNPs 与 Mimosa tenuiflora 合成 (Mt) 不同金属前体浓度下的树皮提取物。 Mt提取物是通过将树皮与乙醇-水混合而获得的。提取物的抗氧化能力使用 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl 和总多酚测定进行评估。 AuNPs 通过透射电子显微镜、X 射线衍射、UV-Vis 和傅立叶变换红外光谱以及 X 射线光电子能谱法表征其表面的官能团。 AuMt(由 AuNPs 和 Mt 分子形成的胶体)表现出多种形状,尺寸在 20 到 200
摘要 在这里,我们报告了一种在 450 °C 下在多晶双金属 Ni-Au 催化剂上低温合成单层石墨烯的新方法。在这项研究中,石墨烯的低温化学气相沉积合成是在 450 °C 下在共沉积的 Ni-Au 上进行的,这表明无需额外的退火过程即可成功形成单层石墨烯。实验结果表明,双金属催化剂的电子束共沉积是消除石墨烯合成前催化剂预生长高温退火的关键过程,这是之前报道中使用的必不可少的过程。通过等离子体辅助生长进一步改善了形成,其中电感耦合等离子体使碳前体电离,在 450 °C 下,碳前体与厚度为 50 nm 的共沉积 Ni-Au 催化剂相互作用。这些组合生长条件使石墨烯的片材均匀性和面积连通性从 11
摘要 从硅藻藻壳的结构中汲取灵感,并出于对水中新兴纳米污染物的新检测策略的需求,我们分析了纳米多孔二氧化硅片作为测量水中生物分子或纳米粒子浓度的计量装置的潜力。该概念依赖于水分子在体积和纳米限制条件下(例如,在纳米孔中)表现出的不同扩散行为。在后一种情况下,水的自扩散系数根据孔的几何形状和表面特性以及孔中悬浮生物分子或纳米粒子的浓度而降低,如先前研究中广泛证明的那样。因此,对于给定的孔隙-液体系统,水在充满生物分子或纳米颗粒的纳米孔中的自扩散性提供了对其浓度的间接测量。使用分子动力学和之前文献中的结果,我们证明了二氧化硅纳米孔中水的自扩散系数与其中包含的蛋白质或纳米粒子的浓度之间的相关性。最
摘要 悬浮的单层石墨烯在可见光和红外波段的吸收率只有 2.3% 左右,这限制了其光电应用。为了显着提高石墨烯的吸收效率,在中红外区域提出了一种可调的双波段和偏振不敏感相干完美吸收器(CPA),其中包含耦合在双层石墨烯波导中的硅阵列。基于FDTD方法,分别在9611 nm和9924 nm处获得了双波段完美吸收峰。此外,由于其中心对称特征,所提出的吸收器还表现出对偏振不敏感。同时,通过改变两个反向入射光之间的相对相位,可以对相干吸收峰进行全光调制。此外,通过操纵两个石墨烯层的费米能量,两个相干吸收峰可以在很宽的光谱范围内移动,我们设计的 CPA 也可以从双频 CPA 变为窄带 CPA。因此,我们
摘要 作为一种生物质废物,大麻茎具有成本低、资源丰富的优点,被认为是一种很有前途的比容量高的负极材料。本文采用低温炭化和高温活化制备大麻茎活性炭。表征结果表明,由于大麻茎的天然多孔结构的优点,活性炭具有更多的孔隙。孔径大小以微孔为主,多孔碳中有介孔和大孔。多孔碳作为锂离子电池的阳极,在 0.2°C 下循环 100 次后具有 495 mAh/g 的优异可逆容量。与石墨电极相比,由于孔径分布合理,活性炭的电化学性能得到显着提高。活性炭的制备为低成本、快速制备高容量锂离子电池负极材料提供了新思路。 介绍 生物质废弃物虽然是高价值的功能材料,但大量可再生农业废弃物的开发利用有限。据报道,生物质
摘要 当前的癌症治疗通常会屈服于许多细胞外和细胞内的障碍,其中非靶向分布和多药耐药 (MDR) 是导致许多药物递送系统 (DDS) 效果不佳的两个重要困难。在这里,在我们的研究中,通过开发癌细胞膜 (CCM) 涂层二氧化硅 (SLI) 纳米颗粒来解决这一难题,以共同递送 miR495 与阿霉素 (DOX) 以有效治疗肺癌 (CCM/SLI/R-D)。来自 MDR 肺癌细胞 (A549/DOX) 的同源 CCM 应该增加 DDS 的肿瘤归巢特性以绕过细胞外屏障。此外,通过使用 miR495 下调 P-糖蛋白 (P-gp) 表达来克服癌细胞的 MDR。证明miR495可以显着降低P-gp的表达,
摘要 通过两步合成程序获得了具有层状结构的新型 Co3O4 准立方体。前体最初是在蛋清蛋白存在下通过水热反应制备的,然后前体在空气中 300°C 下直接退火,转化为纯 Co3O4 粉末。发现最终 Co3O4 产品的大小和形态分别受蛋清蛋白的量和水热持续时间的影响很大。这种层状 Co3O4 立方体具有介孔性质,平均孔径为 5.58 nm,总比表面积为 80.3 m2 /G。采用三电极系统和 2 M KOH 水性电解质来评估这些 Co3O4 立方体的电化学性能。结果表明,比电容为 754 F g−1 在 1 A g−1 已实现。此外,Co3O4 立方体修饰电极在 10 A g−1 下表现出 77
摘要 纳米技术是一门先进的科学领域,能够通过在纳米尺度上控制材料的尺寸和形状来解决各种环境挑战。碳纳米材料的独特之处在于它们的无毒性质、高表面积、更容易生物降解以及特别有用的环境修复。水中的重金属污染是一个主要问题,对人类健康构成巨大威胁。碳纳米材料由于其优越的理化性质而受到越来越多的关注,可用于重金属污染水的深度处理。碳纳米材料,即碳纳米管、富勒烯、石墨烯、氧化石墨烯和活性炭,由于它们的表面积大、纳米级尺寸和不同功能的可用性,因此具有从水中去除重金属的巨大潜力,并且它们更容易被化学改性和回收。在本文中,我们回顾了这些碳纳米材料在处理重金属污染水方面的最新进展,并重点介绍了它们在环境修复中的
摘要 通过光电化学(PEC)水分解将太阳能转化为可持续的氢燃料是解决日益严重的全球能源供应和环境问题的一项有前途的技术。然而,基于 TiO2 纳米材料的 PEC 性能受到有限的阳光收集能力及其光生电荷载流子的高复合率的阻碍。在这项工作中,层状 SnS2 吸收剂和 CoOx 纳米粒子装饰的二维 (2D) TiO2 纳米片阵列光电极被合理设计并成功合成,显着提高了 PEC 分解水的性能。结果,与裸 TiO2 纳米片阵列光阳极相比,TiO2/SnS2/CoOx 和 TiO2/SnS2 混合光阳极在模拟日光照射下的光转换效率提高了 3.6 倍和 2.0 倍。此外,TiO2/SnS2/CoOx光阳极还
摘要 石墨烯是一种具有原子厚度的创新二维材料,是一种非常有前途的候选材料,并在各种应用中引起了极大的关注。石墨烯超表面能够动态控制各种波前,实现卓越的功能。石墨烯超表面的灵活性使其可以轻松实现多功能设备。在这项工作中,提出了一种多功能石墨烯超表面的新颖设计,它可以结合产生和控制涡旋波的功能。多功能石墨烯超表面由大量石墨烯反射晶胞组成。每个单元格由其大小和外部静态栅极电压独立控制。通过仔细研究石墨烯电池的反射特性,石墨烯超表面旨在实现多功能。仿真结果表明涡波可以产生和控制。这项工作可以建立一种设计多功能石墨烯超表面的方法,石墨烯的可调性为可重构石墨烯器件的设计和制造打开了大门。 介绍 石
摘要 应用于半导体纳米线 (NW) 的欧姆接触的性能是使其在电子或光电设备中使用的重要方面。由于纳米线的小尺寸和特定的表面取向,广泛开发的平面异质结构的标准加工技术不能直接应用。在这里,我们报告了通过分子束外延生长的 p 型 GaAs 纳米线的 Pt/Ti/Pt/Au 欧姆接触的制造和优化。这些设备的特点是电流-电压 (IV) 测量。通过调整接触金属层的布局、金属蒸发前的表面处理和后处理热退火来优化单个纳米线的 IV 特性曲线的线性度。我们的结果表明,在用于 p 型平面 GaAs 的传统 Ti/Pt/Au 多层布局之前,当在 GaAs 纳米线上沉积 Pt 层时,接触电阻显着降低。这些发现可以
摘要 通过简单的绿色溶剂热法制备了基于 [Zn4O(benzo-1,4-dicarboxylate)3] (MOF-5) 和氧化石墨烯 (GO) 的复合材料,其中以 GO 为平台负载 MOF-5,以及应用于AP的热分解。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、氮吸附、傅里叶变换红外(FT-IR)、差示扫描量热法和热重法(DSC-TG)等多种技术对所得复合材料进行表征。分析证实,复合材料(GO@)MOF-5不仅可以将AP的分解峰值温度从最初的409.7 °提高 C 至 321.9 ° C,但也可以从 576 J g−1 提高焓(△H) 到 1011 J g−1 并降低活化能 (E
摘要 我们在数值上提出了一种基于周期性椭圆石墨烯-黑磷 (BP) 对的红外区域双波段吸收器。由于石墨烯和 BP 的结合,所提出的吸收器对两种共振都表现出接近统一的各向异性吸收。每个共振都可以通过调整几何参数独立调节。此外,石墨烯和 BP 的掺杂水平也可以有效地调节谐振特性。通过分析电场分布,在石墨烯-BP 椭圆中观察到表面等离子体共振,导致强烈的各向异性等离子体响应。此外,还说明了入射角和偏振灵敏度的鲁棒性。 介绍 石墨烯是一种二维材料,碳原子排列成蜂窝状晶格[1, 2]。由于其超紧凑的尺寸和独特的光-石墨烯相互作用,近年来开发了各种基于石墨烯的光子器件 [3,4,5,6]。作为其最重
摘要 基于 AlGaN 的深紫外 (DUV) 发光二极管 (LED) 存在电子溢出和空穴注入不足的问题。在本文中,提出了具有超晶格电子减速层 (SEDL) 的新型 DUV LED 结构来减速注入有源区的电子并改善辐射复合。已经通过实验和数值研究了几种啁啾 SEDL 对 DUV LED 性能的影响。 DUV LED 已经通过金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 生长并制成 762 × 762 μm2 芯片,在 275 nm 处表现出单峰发射。在正向电流为 40 mA 时测得的外量子效率为 3.43%,工作电压为 6.4 V,表明壁插效率为 2.41% 的 DUV LED 具有上升的铝含量啁啾
摘要 本文介绍了中红外 (MIR) 线性可变光学滤波器 (LVOF) 和热电堆检测器的设计、制造和表征,这些检测器将用于 CH4/CO2/CO 测量的小型混合气体检测器。 LVOF 设计为锥形腔法布里-珀罗滤光片,可将 MIR 连续光谱转换为多个峰值波长呈线性变化的窄带通光谱。采用多层介电结构制作锥形腔两侧的布拉格反射器以及结合带外抑制功能的减反射膜。非制冷热电堆探测器采用微机电系统技术设计和制造为多热电偶悬挂结构。实验上,LVOF 在 2.3~5 μm 的波长范围内表现出 400 nm 的平均半峰全宽和 70% 的平均峰值透射率。热电堆探测器在室温条件下表现出146 μV/°C的响应度。证
摘要 金属-半导体异质结构集成了超出其各自对应物的多种功能。已经付出了巨大的努力来合成具有受控形态的异质结构,用于从光催化到光子纳米器件的应用。除了形态之外,两个对应物之间的界面也显着影响异质结构的性能。在这里,我们合成了 Au/CdSe Janus 纳米结构,它由两个由平坦且高质量的界面隔开的 Au 和 CdSe 半球组成。也可以通过调整过度生长条件来制备具有其他形态的 Au/CdSe。 Au/CdSe Janus 纳米球的光催化产氢量比在 Au 纳米球上过度生长 CdSe 半壳的受控样品高 3.9 倍。 Au和CdSe之间界面上的高效电荷转移有助于提高光催化性能。我们的研究可能会在设计具
摘要 我们从理论上研究了由于 Rashba 自旋轨道耦合 (RSOC) 导致的具有两个平行线缺陷的硅烯中的谷极化。发现只要RSOC超过固有自旋轨道耦合(SOC),两个谷的透射系数就会以相同的周期和强度振荡,由宽的透射峰和零透射平台组成。然而,在垂直电场的存在下,第一个谷的振荡周期增加,而第二个谷的振荡周期缩短,产生相应的宽峰零平台区域,在那里可以实现完美的谷极化。此外,谷极化率可以通过控制电场强度从 1 变为 -1。我们的研究结果建立了一条通过纯电方式产生谷极化电流的不同途径,为半导体谷电子学的有趣应用打开了大门。 介绍 硅烯是一种低屈曲的单层蜂窝状硅原子晶格,是石墨烯用于谷电子学应用
纳米材料