摘要本文展示了利用直流介电泳动(DC-DEP)方法将ZnO纳米线跨接在金电极上,制备金属-纳米线-金属结构器件的制备与表征。电流-电压特性显示器件呈现整流特性,整流方向由介电泳动组装过程中非对称焦耳热效应导致的电流方向决定。焦耳热使金原子从电极向ZnO纳米线内部扩散,在Au/ZnO界面形成肖特基接触。在反向偏置模式下,整流器件实现了快速灵敏的光响应,归因于紫外光照下的载流子注入和光电流增益。这种直流介电泳动组装ZnO纳米线的方法简便高效,可制备具有可控整流方向的整流器件,在灵敏快速的紫外探测传感器中具有应用潜力。引言ZnO是一种具有3.37 eV直带隙的n型金属氧化物半导体。近年来,ZnO纳米
摘要 因具有大功函数,MoOx 广泛用作薄膜和晶体硅太阳能电池的空穴选择性接触层。本研究将热蒸发 MoOx 薄膜应用于 p-型晶体硅(p-Si)太阳能电池背面,系统研究后退火处理对 MoOx 光学电子性能及器件性能的影响。100 ℃ 退火的 MoOx 薄膜呈现最高功函数,基于能带模拟和接触电阻率测试证明其具有最佳空穴选择性。全背面 p-Si/MoOx/Ag 接触太阳能电池达到 19.19% 最高效率,源于 MoOx 空穴选择性和钝化能力的协同作用。 引言 过渡金属氧化物功函数范围宽(缺陷 ZrO2 3.5 eV 至化学计量 V2O5 7.0 eV)。MoOx 因高透明度、无毒、适中蒸发温度,
摘要 传统癌症疗法因副作用大、靶向肿瘤杀伤力不足备受诟病。纳米颗粒的突破为改良传统诊疗及开发新型器件提供了新思路。纳米颗粒不仅能解决传统癌症诊疗的短板,还能创造全新的诊疗视角与前沿设备。然而,多数纳米颗粒研究仍停留在体外/体内实验阶段,临床转化研究极少。本综述首先总结纳米颗粒在癌症诊断治疗中的现有应用,继而分析阻碍其临床应用的挑战,并结合近两年文献提出可行方案,最后展望纳米颗粒在肿瘤诊疗领域的未来发展方向。 引言 全球肿瘤发病率和死亡率居高不下,每年新增癌症患者近 1400 万,因癌死亡超 800 万。传统化疗、靶向治疗、放疗、手术等疗法因进展停滞、副作用多、疗效不佳受批评。新型治疗手段(免
摘要 背景 MicroRNA(miRNA)参与脓毒症病理过程。本研究旨在探讨 miR-499-5p 靶向性别决定区 Y 相关高迁动率族盒 6(Sox6)对小鼠脓毒症诱导肺损伤的保护作用。 方法 建立盲肠结扎穿刺(CLP)脓毒症肺损伤模型。检测肺组织湿/干重比(W/D)、miR-499-5p、Sox6、Caspase-3、Caspase-9 表达;评估肺损伤评分、胶原纤维、肺纤维化程度;TUNEL 染色检测细胞凋亡;支气管肺泡灌洗液(BALF)和肺组织中炎性因子、氧化应激指标检测;失/得功能实验验证 miR-499-5p 与 Sox6 靶向关系。 结果 脓毒症模型小鼠肺组织 W/D 比升高、
摘要 本研究探讨了亚单层罗丹明 6G(R6G)分子在金纳米颗粒(Au NPs)近场的荧光行为,通过聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)间隔层精确控制分子与纳米颗粒的距离(1.5–21 nm)。Au NPs 的表面等离子体共振(SPR)峰随 PMMA 厚度从 530 nm 红移至 580 nm。得益于等离子体共振激发增强,R6G 在 560 nm 处的发射强度显著增强,且随间隔层增厚而衰减。有限差分时域(FDTD)模拟的光谱强度变化趋势与实验吻合。荧光寿命结果揭示了淬灭效应、PMMA 隔离屏障效应及 PMMA 薄膜衰减效应的综合作用。 引言 荧光淬灭与增强是光学分子与金属/金属纳米颗粒相互作用产生的两
摘要 本研究旨在评估不同浓度的银(Ag)掺杂在 Cu:Ag 双金属纳米颗粒中的影响,探讨其作为针对耐药细菌的潜在抗菌剂的前景。采用共沉淀法,以氢氧化铵和去离子水为溶剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为封端剂,硼氢化钠和抗坏血酸为还原剂,合成了四种不同 Ag 浓度比例(2.5、5.0、7.5 和 10 wt%,标记为 1:0.025、1:0.050、1:0.075 和 1:0.1)的 Cu:Ag 双金属纳米颗粒。通过多种表征技术对合成产物进行了分析:XRD 确认了相纯度,检测到属于 Cu 和 Ag 相的面心立方(fcc)结构;FTIR 光谱确认了各官能团的振动模式及双金属特征峰;UV-Vis 光谱显示
摘要 可穿戴电子设备普及推动了柔性能量转换系统快速发展。理论能量密度高达 1086 Wh kg⁻¹ 的柔性可充电锌空电池 (ZABs) 展现作为下一代柔性能源器件应用于可穿戴电子的巨大潜力。设计高效且空气稳定的阴极,能同时电催化氧还原反应 (ORR) 和氧析出反应 (OER),极具吸引力但极具挑战。柔性碳基 ORR/OER 催化剂大致分两类:(i) 基于柔性衬底原位改性的自支撑催化剂;(ii) 基于柔性衬底表面涂覆的非自支撑催化剂。优化催化性能的方法包括原子掺杂、电子结构与配位环境调控。本文总结了设计碳基电催化剂的最新合成策略及其在气阴极中的电催化性能优化,重点分析了作为柔性 ZABs 催化剂
摘要 首次提出并演示了一种新型原位成像解决方案及聚焦电子束(e-束)探测器阵列。该芯片内、晶圆上的 e-束探测器阵列完全兼容 FinFET CMOS 逻辑工艺,采用紧凑的 2 晶体管 (2T) 像素结构,具备快速响应、高响应度和宽动态范围。e-束成像模式与检测结果可存储于感测/存储节点,无需外部电源,支持离线电读出,可快速提供投影晶圆上 e-束的关键参数反馈,包括剂量、加速能量和强度分布。 引言 聚焦电子束广泛应用于加速器、自由电子激光 (FEL) [1,2] 及半导体制造。e-束处理大马士革互连界面可提升铜/低-κ 介质电性能而不损伤薄膜质量 [3];某些 EUV 光刻胶可在 e-束曝光下
摘要 石墨烯之外的二维(2D)半导体是已知最薄的稳定纳米材料。二十一世纪第二个十年间,该材料家族的快速扩展及其应用的爆发式增长,为先进纳米电子与光电技术带来了前所未有的机遇。本文综述了二维纳米材料最新研究进展,系统总结了先进合成技术与异质结构制备方法,并深入探讨了其新型应用。制备技术涵盖了气相沉积法(重点为化学气相沉积 CVD 与原子层沉积 ALD)的最新发展,以及范德华(vdW)剥离制备非晶与晶态二维纳米材料的新方法——特别是液态金属表面氧化膜的 vdW 剥离技术。 引言 2010 年石墨烯获诺贝尔奖后,二维半导体领域迅速崛起,形成了独立的材料科学研究方向 [1-4]。研究者在二维纳米结构
摘要 癌症发病率上升,这种因细胞快速失控生长导致并发症和组织功能障碍的疾病,是科学家和医生最严峻紧迫的关注之一。当今癌症诊断尤其是有效治疗被视为上世纪医学卫生领域最大挑战之一。尽管药物发现和递送取得显著进展,但诸多不良反应、特异性和敏感性不足常损伤健康组织器官,成为应用障碍。治疗药物给药时长和剂量的限制也是挑战。此外,肿瘤细胞对化疗、放疗等常规治疗产生耐药,凸显抗肿瘤药物性质创新改进的迫切需求。脂质体因能包裹不同理化性质药物,被建议为纳米医学中药物递送和癌症治疗的合适载体。脂质体结构高灵活性,可通过偶联各种聚合物、配体、分子进行化学修饰,不仅增强药理优势,还能提高抗癌药物有效性。脂质体可提高抗
摘要 基于一维银纳米结构网络的透明导电材料备受关注。高长径比银纳米纤维(NFs)降低渗流所需数密度,可形成质量更优的透明导电膜。本文报道一种利用铂纳米颗粒辅助、无需氢气还原固态硝酸银(AgNO₃)快速制备银纳米纤维的新方法。研究首次表明,聚合物在铂纳米颗粒存在下可成为氢气来源;在开放空气环境中短时间加热含 AgNO₃ 的聚合物纳米纤维,获得长径比超 10⁵ 的银纳米纤维。该方法不仅成功减少电纺纳米纤维常见的聚合物残留,还建立了无需外部还原气体供应的高效自支撑还原体系。所得银纳米纤维网络高导电、高透明。深入探讨了银纳米纤维形成机制,证明该方法具有简单快速、高产率制备银纳米纤维的巨大潜力。 引言
摘要 纳因其在各科学领域的重大应用,已成为最具前景的研究领域。近年来,氧化锡因其迷人特性而在纳米尺度下性能提升,备受关注。目前制备氧化锡纳米颗粒的物理化学方法众多,但这些方法昂贵、高能耗、且使用各种有毒化学品。对人类健康和环境影响的日益关注,推动了开发低成本、环境友好的生产工艺。近期,利用植物提取物、细菌、天然生物分子等生物实体绿色合成氧化锡纳米颗粒取得成功。然而,由于生物底物复杂,难以阐明合成过程中的反应与形成机制,工业规模化生产仍面临挑战。本文综述了氧化锡纳米颗粒绿色合成的不同生物实体来源、方法及其对性能的影响,总结了文献报道的形成机制研究进展,及表征这些纳米颗粒的各种分析技术。 引言
摘要 InAs/GaSb 超晶格红外探测器经大量研究开发,但其性能,尤其是长波红外探测器(LWIR),仍受限于电学性能和光学量子效率(QE)。通过适当掺杂使有源区变为 p 型可大幅提升 QE,栅极技术能显著改善电学性能,但饱和偏置电压过高。降低饱和偏置电压对栅极电压控制器件的未来应用具有广阔前景。本文报道,经阳极硫化预处理的栅控 P⁺–π–M–N⁺ InAs/GaSb 超晶格长波红外探测器,在 200 nm SiO₂ 层下,不同 π 区掺杂水平的器件将最小饱和偏置降至 −10 V。该饱和栅极偏置电压远低于相同厚度 200 nm SiO₂ 钝化层及类似结构下报道的 −40 V。光电表征表明,过高
摘要 本文通过全面数值模拟研究氮化物微发光二极管(微LED)在低电流密度下的工作行为与物理机制。偏振效应分析显示,微LED在低电流密度下遭受更严重的量子受限斯塔克效应(QCSE),给效率提升和稳定全色发光带来挑战。通过分析载流子输运与匹配,确定微LED低电流密度下的最佳工作条件并优化结构设计。结果表明:减少活性区量子阱(QW)数量可增强载流子匹配和辐射复合率,从而提高量子效率和输出功率。讨论了电子阻挡层(EBL)对微LED的有效性。移除EBL后,电子限制和空穴注入同时改善,显著增强低电流密度下微LED发光。研究了俄歇和肖克利-里德-霍尔(SRH)复合过程,突显微LED在低电流密度下对缺陷的高敏
摘要 作为代表性宽禁带半导体材料,氮化镓(GaN)凭借高电子迁移率、高电子饱和速度、高临界电场等优异性能备受关注。垂直GaN器件被视为功率电子应用最有前景的候选者之一,具备高耐压、大电流、高击穿电压特性。其中,垂直GaN基PN结二极管(PND)研究深入,在高质量外延与器件结构设计基础上性能大幅提升。但器件外延质量仍需改进。电性能方面,器件边缘电场拥挤效应导致过早击穿,限制GaN材料优势发挥,目前通过边缘终结技术缓解。本综述重点阐述材料外延生长与边缘终结技术进展,探讨GaN与碳化硅(SiC)在材料与器件层面的差异与潜在优势,对比GaN肖特基势垒二极管(SBD)与PND的机制与特性,分析垂直器件相
摘要 本文提出一种双侧栅极控制的源漏对称可互换双向隧穿场效应晶体管(B-TFET),相比传统非对称TFET,具有双向开关特性并兼容CMOS集成电路。详细探讨了N⁺区和P⁺区掺杂浓度、N⁺区长度、本征区长度等结构参数对器件传输特性、I_on/I_off比和亚阈值摆幅(SS)的影响及内在物理机制。 引言 功耗是集成电路行业的核心问题。器件导通时需达到临界电流,对应的栅极电压为阈值电压;关断时栅极电压应不同于导通临界值,称为关态电压。亚阈值摆幅(SS)适用于关态至临界导通态之间的器件,定义为电流增加一个数量级所需的栅极电压变化。器件设计优良时,临界导通电流、阈值电压和关态电压确定,更小的SS意味着
摘要 二维Janus材料因其独特的结构和新颖特性,在自旋电子器件应用方面具有巨大潜力。然而,其本征状态通常为非磁性。本文构建了不同过渡金属(TM:Co、Fe、Mn、Cr、V)吸附的WSSe体系,并通过第一性原理计算全面研究了其结构与磁性。结果表明,所有过渡金属原子最稳定的吸附位点均位于W原子顶部,且所有体系均表现出磁性。其磁性显著依赖于吸附元素种类及吸附面的硫族元素。Cr吸附体系获得了最大总磁矩6 μB。由于硫表面具有更大的静电势,S面吸附诱导的磁性始终强于Se面吸附。有趣的是,Fe吸附体系的易磁化轴随吸附面从Se面变为S面时,发生了从平面内到平面外的翻转。通过Fe-3d轨道分解态密度详细分析
摘要 近年来,开发高能量密度锂离子电池(LIBs)已成为满足电动汽车和智能电网技术需求的重要研究方向。当前传统LIBs在容量、循环寿命和稳定性方面已达极限,亟需进一步改进和开发具有显著增强性能的替代材料。本研究提出以含氮碳纳米管(N-CNT)为载体的双金属硫化物(NiCo2S4)作为LIBs具有吸引力电化学性能负极。制备的NiCo2S4/N-CNT纳米复合材料表现出改善的循环稳定性、倍率性能,在0.1 A g–1下100圈后优异可逆容量达623.0 mAh g–1,并在0.5 A g–1下保持高容量和循环稳定性。该复合材料优异电化学性能归因于独特多孔结构,可有效增强Li+扩散率同时缓解充放电过
摘要 考虑材料可加工性和晶格失配,蓝宝石常作为紫外-C发光二极管(UV-C LED)基底,但其高折射率会导致光全反射(TIR)使部分光被吸收,从而降低光提取效率(LEE)。本研究提出通过一阶光学设计优化蓝宝石基底导光层厚度的方法,利用光学仿真软件Ansys SPEOS仿真评估光提取效率。使用导光层厚度150-700 μm的AlGaN UV-C LED晶圆。仿真在275 nm中心波长下进行,确定导光层最佳厚度设计。最终实验结果表明:初始导光层厚度150 μm参考输出功率13.53 mW,增至600 μm时输出功率达20.58 mW。通过导光层厚度优化,LEE可提升1.52倍。本文提出通过一阶光学
摘要 帕金森病(PD)以中脑多巴胺能神经元进行性丧失为特征,干细胞移植提供了极具前景的治疗策略。在这些研究中,体内追踪移植细胞的生物学行为对于基本理解干细胞功能和评估临床疗效至关重要。本研究采用热分解法和两步修饰,开发了一种新型包覆聚丙烯酸(PAA)和甲氧基聚乙二醇胺(PEG)的超小超顺磁性氧化铁纳米颗粒(USPIO-PAA/PEG NPs)。USPIO-PAA/PEG NPs直径均一为10.07±0.55 nm,TEM和FTIR显示具有配体相应吸收峰。MTT显示与USPIO-PAA/PEG NPs孵育细胞存活率保持96%以上。合成的USPIO-PAA/PEG具有84.65 s−1 Mm−1的
纳米材料