摘要 硅 p-n 结依赖有效的表面和接触钝化以最小化复合损失。原子层沉积（ALD）氧化铝（Al₂O₃）因其优异的厚度控制和场效应钝化被广泛采用。本研究在植入 n⁺-p Si 结上系统变化 ALD 生长 Al₂O₃ 厚度（0.24-1.9 nm），并将高分辨透射电镜（HRTEM）和能量色散 X 射线（EDX）测量与 AM 1.5 G 光照下的电学性能指标及 Sinton Suns-Voc 分析相关联。结果确定 1.2 nm 为平衡最小串联电阻与优越钝化的最佳厚度，实现峰值外量子效率（EQE）和校正功率转换效率（PCE）~11%。 引言 降低硅 p-n 结表面复合对最大化光伏器件光生电流至关重要

摘要 0.6 W。与温度或注电流升高时常规长波长漂移相反，激光模式偶尔跳变至较短波长。模态分析显示，温度诱导的折射率变化使纵模移动速度快于布拉格峰，导致观测到的跃迁。 引言 量子级联激光器通过导带内亚能带跃迁工作，区别于传统半导体激光器，实现中远红外发射。其宽光谱覆盖使其成为气体传感、高分辨光谱和工业监测不可或缺的工具。然而，许多应用要求窄线宽和高输出功率。分布式反馈（DFB）和外腔（EC）QCL 典型提供单模运行但限于 ~100 mW 输出和窄调谐范围。DBR QCL 为高功率单模发射提供紧凑平台，但其详细光谱行为鲜有深入探索。本文展示 DBR QCL 并深入研究异常模式跳变。 方法 D

摘要 高度可拉伸且耐用的超疏水表面在广泛应用中备受关注。本研究利用飞秒激光纹理技术在 Ecoflex 硅酮弹性体上制备此类表面。所得材料可承受高达 400% 应变而不失疏水性；相反，拉伸反而增强其疏水性。我们还演示了从“花瓣”到“荷叶”润湿状态的应变诱导转变，实现液滴可逆捕获与释放。这些激光烧蚀表面无氟、机械稳健、适合规模化生产，对微流体、生物医学器件和智能纺织品极具吸引力。 背景 人工超疏水表面在减阻 [1]、抗生物污损 [2]、微流体操控 [3]、防冰 [4-6]、集水 [7] 和可穿戴电子 [8] 等应用中起关键作用。用于人工皮肤和可穿戴设备的理想表面必须结合高拉伸性、耐用性、生物相容

摘要 植物基绿色化学制备的金纳米颗粒（AuNPs）具有广阔的生物医学前景。本文报道在受控前驱体浓度下利用含羞草皮提取物（Mt）合成 AuNPs。Mt 以乙醇-水提取，通过 DPPH 和总多酚实验量化其抗氧化活性。所得 AuMt 胶体呈现多样形貌（20-200 nm），经 TEM、XRD、UV-Vis、FTIR 和 XPS 表征。AuMt 在 NaBH₄ 还原亚甲基蓝（MB）中表现催化活性，最小颗粒（AuMt1）降解速率常数 8.24 × 10⁻³ s⁻¹，190 秒实现 50% MB 去除。人脐静脉内皮细胞（HUVEC）细胞毒性研究显示 24-48 小时中等毒性效应，无明显剂量依赖性。共聚焦显

摘要 本文报道一种在聚晶双金属 Ni-Au 催化剂上于 450 °C 低温合成单层石墨烯的新方法。研究在 450 °C 对共沉积 Ni-Au 进行低温化学气相沉积生长石墨烯，成功形成单层石墨烯且无需额外退火工艺。实验结果表明，电子束共沉积双金属催化剂是关键步骤，可消除石墨烯生长前催化剂所需的高温预退火（以往文献中不可或缺的过程）。引入等离子体辅助生长，感应耦合等离子体电离碳前驱体，在 450 °C 下与 50 nm 厚的共沉积 Ni-Au 催化剂相互作用。这些综合生长条件使石墨烯片层均匀性和面积连通性从 11.6% 大幅提升至 99%。这些制备参数使石墨烯生长从体扩散模型转向表面反应模型。该技

摘要 受硅藻壳复杂纳米结构启发，我们提出一种利用工程化纳米多孔二氧化硅片剂量化水中悬浮生物分子或纳米颗粒浓度的新方法。该方法基于水在纳米孔限域中自扩散系数降低的充分确立现象——这一现象随溶质存在进一步调控。通过测量限域水扩散率（如准弹性中子散射 QENS 或扩散加权磁共振成像 D-MRI），可推断溶质浓度，准确度达亚百分级。分子动力学模拟和文献数据证实水扩散率与溶质负载间的稳健相关性，而孔隙填充时间估算表明，对于现实片剂尺寸，协议可在一小时内完成。这种生物启发纳米计量策略为检测水环境中新兴纳米污染物和痕量生物分子提供了快速、低成本的替代方案。

摘要 石墨烯在可见光和红外中的固有 2.3% 吸收限制了其光电影响力。我们提出一种工作在中红外的可调谐双频带、偏振不敏感相干完美吸收器（CPA），核心为硅纳米结构耦合的双层石墨烯波导。有限差分时域（FDTD）仿真揭示在 9611 nm 和 9924 nm 处实现完美吸收峰。结构的中心对称保证偏振独立性，而相干吸收可通过调节两束逆向传播光束的相对相位全光调控。此外，独立调节两层石墨烯的费米能级可在宽光谱范围移动吸收峰，实现双频带与窄频带操作的转换。结果指向通用、CMOS 兼容的中红外光子器件，如开关、逻辑门和相干光电探测器。 引言 原子级薄材料中的高效光-物质相互作用是下一代光子学的关键。虽然

摘要 大麻茎作为丰富廉价的生物质废料，为高性能阳极材料提供了有前景的路径。本研究通过低温碳化后 ZnCl₂ 在 500-800 °C 活化制备大麻茎源活性炭（AC）。大麻天然纤维结构生成以微孔为主、兼具中大孔的高孔隙率碳材料。作为锂离子电池阳极，AC 在 0.2 C 经 100 循环后可逆容量达 495 mAh g⁻¹，超越石墨并优于未活化碳（UAC），归功于优化的孔隙分布。该工作为利用可再生废料低成本、可扩展制备高容量阳极提供了范例。 引言 大麻茎等生物质废料虽具功能材料潜力，却长期未被充分利用。植物残留物衍生活性炭已用于吸附、储氢和超级电容器电极 [1-9]。重要的是，生物质源碳材料作为

摘要 多药耐药（MDR）和非特异性分布限制了传统化疗疗效。我们设计了一种癌细胞膜（CCM）包裹的二氧化硅（SLI）纳米粒子，共载 miR-495 和多柔比星（DOX）以同时应对两大挑战。源自耐药肺癌细胞系 A549/DOX 的 CCM 赋予肿瘤归巢特性，而 miR-495 沉默 P-糖蛋白（P-gp）外排泵，增强细胞内药物滞留。体外和体内研究证实，CCM/SLI/R-D 显著优于游离 DOX、CCM/SLI/DOX 和 CCM/SLI/miR-495 单一制剂，实现更优肿瘤消退和最小全身毒性。该多功能平台为 MDR 肺癌治疗提供了极具前景的策略。 引言 多药耐药主要由 ATP 结合盒转运蛋白

摘要 我们报道了一种利用蛋清作为生物表面活性剂的简便两步法，通过水热处理后在 300 °C 煅烧合成介孔 Co₃O₄ 准立方体。所得立方体呈层状结构，平均孔径 5.58 nm，BET 比表面积 80.3 m²/g。在 2 M KOH 中组装为工作电极测试，材料在 1 A g⁻¹ 下比电容达 754 F g⁻¹，10 A g⁻¹ 保持 77%，5 A g⁻¹ 连续 4000 次充放电循环后电容保持率 86.7%。结果表明蛋清辅助制备的 Co₃O₄ 准立方体是下一代超级电容器的有前景电极材料。 引言 快速电气化和清洁能源推动对兼具高功率、长寿命和低成本的先进储能方案的需求。超级电容器（电化学电容

摘要 纳米技术通过纳米尺度操控物质，为环境挑战提供强力解决方案。碳基纳米材料——富勒烯、碳纳米管（CNTs）、石墨烯、氧化石墨烯（GO）和活性炭——展现卓越的理化特性：无毒化学性质、超高比表面积、易于化学修饰和直观的再生能力。这些属性使其成为去除水中铅、镉、砷、铬、汞、镍、锌等重金属离子的理想选择。本综述调研了这些纳米材料在重金属去除中的最新进展，突显其在更广泛环境修复中的作用，并讨论其毒理学特征。 引言 工业活动、快速城市化和人口增长导致的环境污染，对生态系统和公共健康构成严重威胁。有机物、微生物、染料，尤其是不可生物降解的重金属离子（Pb、Cd、Zn、Ni、As、Cr、Hg）造成的水体污

摘要 通过光电化学（PEC）水分解将太阳能转化为氢燃料，为全球能源与环境挑战提供可持续解决方案。传统 TiO₂ 纳米材料受限于有限的可见光吸收和快速的电子-空穴复合。本文合理设计了一种 TiO₂ 纳米片阵列光阳极，修饰层状 SnS₂ 吸收层和 CoOₓ 纳米颗粒。该混合结构相比裸 TiO₂ 纳米片将光转换效率提升 3.6 倍（达 0.44%），较 TiO₂/SnS₂ 双层结构提升 2.0 倍。CoOₓ 不仅作为高效析氧催化剂，还保护吸收层免受光腐蚀，赋予优异的长期稳定性。该研究展示了通往高效、耐久 PEC 器件的可行路径。 背景 太阳能驱动的 PEC 水分解制氢是清洁能源关键技术。TiO₂

摘要 石墨烯作为一种原子级厚度的创新二维材料，在各类应用中备受瞩目。石墨烯超构表面可动态控制各种波前，实现卓越功能。其柔性使多功能器件设计变得容易。本文提出一种新型多功能石墨烯超构表面设计，可结合涡旋波产生与波束调控两大功能。该超构表面由大规模石墨烯反射单元阵列组成，每个单元可通过尺寸和外部静态栅极电压独立控制。通过深入分析石墨烯单元的反射特性，设计出可实现多功能的石墨烯超构表面。仿真结果表明可产生并调控涡旋波。该工作为设计多功能石墨烯超构表面建立了方法论，石墨烯的可调谐性为可重构石墨烯器件的设计制造打开了大门。 引言 石墨烯这一原子级厚度的创新二维材料，在生物学、光电子学、太赫兹通信等领域

摘要 半导体纳米线（NW）上的欧姆接触性能对于将其集成到电子和光电子系统中至关重要。由于纳米线具有纳米级尺寸和独特的表面取向，传统的平面工艺技术已不再适用。本研究展示了在分子束外延（MBE）生长的 Be 掺杂 p 型 GaAs 纳米线上制备并系统优化 Pt/Ti/Pt/Au 欧姆接触的过程。电流-电压（IV）测量表明，通过精心调控金属堆叠几何结构、金属沉积前的表面处理以及沉积后的退火工艺，可实现线性的 IV 特性。值得注意的是，在 Ti/Pt/Au 多层膜之前，先在 GaAs 纳米线上沉积一层薄的 Pt 夹层，可将接触电阻降低 95%，这归因于 Pt 在 GaAs (110) 侧壁上的结晶质量

摘要通过简单绿色溶剂热法制备基于[Zn₄O(苯-1,4-二甲酸)₃]（MOF-5）和氧化石墨烯（GO）的复合材料，以GO为平台负载MOF-5，应用于高氯酸铵（AP）热分解。用扫描电镜（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-热重（DSC-TG）等表征。分析证实GO@MOF-5复合材料不仅将AP分解峰温从初始409.7 °C降至321.9 °C，还将焓变（ΔH）从576 J g⁻¹提至1011 J g⁻¹并降低活化能（E_a），从而加速分解反应。MOF材料高比表面积提供大量活性位点，使其负载的过渡金属离子更有效参与电子转移，GO凭借优异热导率和电导率发

摘要我们数值提出一种基于周期性椭圆石墨烯-黑磷（BP）对的红外双带吸收体。得益于石墨烯与BP结合，该吸收体在两个共振处表现近单一各向异性吸收。两共振均可通过调节几何参数独立调谐。此外，石墨烯和BP掺杂水平也能有效调谐共振特性。通过分析电场分布，观测到石墨烯-BP椭圆中的表面等离子体共振，产生强烈各向异性等离子体响应。同时展示了入射角鲁棒性与偏振灵敏度。引言石墨烯是碳原子蜂窝晶格排列的二维材料[1,2]。近年来因超紧凑尺寸与独特光-石墨烯相互作用，开发出各类石墨烯光子器件[3-6]。作为最重要应用之一，基于石墨烯的超材料吸收体因强可调等离子体响应受热烈关注[7-10]。但石墨烯零或近零带隙限制了

摘要AlGaN基深紫外（DUV）发光二极管（LED）面临电子溢出与空穴注入不足问题。本文提出采用超晶格电子减速层（SEDL）的新型DUV LED结构，减速注入有源区电子并改善辐射复合。通过实验与数值模拟研究了多种抖动SEDL对DUV LED性能的影响。DUV LED经金属有机化学气相沉积（MOCVD）生长，制成762×762 µm²芯片，单峰发射275 nm。正向电流40 mA时，升序Al含量抖动SEDL器件外量子效率（EQE）3.43%、工作电压6.4 V，墙插效率（WPE）2.41%。升序Al含量抖动SEDL器件L50寿命超10,000 h，归因于载流子注入改善。理论模拟探讨了性能提升机制

摘要本研究详述了一款紧凑型中红外（MIR）线性可变光学滤波器（LVOF）及基于MEMS的非制冷热电堆探测器阵列的设计、制备与测试，用于同步测量CH₄、CO₂、CO。LVOF为锥形腔法布里-珀罗滤波器，将宽带MIR光谱转化为峰值波长线性间隔的窄带通通道。腔两侧多层介质布拉格反射镜及集成抗反射/带外抑制层使透射率达70%，2.3-5.0 µm范围内平均半高全宽（FWHM）400 nm。热电堆阵列通过堆叠多对p/n型多晶硅热电偶制备，室温响应率146 µV/°C。实验显示对50-3000 ppm气体浓度线性电压响应，CH₄、CO₂、CO灵敏度分别为-0.090、-0.096、-0.123 µV/pp

摘要当形貌与界面质量精细调控时，金属-半导体异质结构可超越单一组分性能。本文报道一步水相合成Au/CdSe Janus纳米球，具有由平坦晶质界面分隔的两个半球域。通过调节生长溶液pH，可获得从Janus球到异质二聚体、多头结构等多种形貌，各具不同界面特性。Janus纳米球可见光下制氢速率达105.2 µmol h⁻¹ g⁻¹，为异质二聚体对照的3.9倍，归因于Au/CdSe界面优越电荷转移效率。该工作凸显界面工程在设计光催化纳米杂化材料中的关键作用。引言胶体金属-半导体异质结构因其独特光学与催化性能备受关注，对太阳能化学转化、光催化、光电器件、光热治疗至关重要（如[1-15]）。特别是等离子体

摘要我们探索包含两条平行行缺陷且具有拉什巴自旋轨道耦合（RSOC）的硅烯中的谷极化输运。当RSOC超过本征SOC时，两个谷的透射谱同步振荡，产生宽峰和完全透射间隙。引入垂直电场打破谷简并：K谷振荡周期延长，K谷周期缩短，形成峰-间隙区域，可实现完美谷极化（Pη=±1）。通过调节场强，谷极化可在+1和-1间切换，为硅烯中谷电流的产生与控制提供纯电学途径，对半导体谷电子学有重要意义。引言硅烯——低屈曲单层硅——为谷电子器件提供与石烯竞争的平台。其屈曲诱导显著本征自旋轨道耦合，在狄拉克点K和K处打开~1.55 meV带隙，并允许垂直电场调谐能带结构。该场甚至可触发量子自旋霍尔到量子谷霍尔相变。硅烯已