Ⅱ一Ⅵ族半导体纳米晶体的掺杂研究进展

介绍了Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶体的掺杂技术和几种典型的掺杂工艺;综述了掺杂对半导体纳米晶体的光、电特性的影响;列举了近几年掺杂技术取得的研究成果;重点阐述了现阶段利用胶体法进行半导体纳米晶体掺杂的掺杂机理、以及掺杂效率所存在的问题.引进新型掺杂理论--动力学理论,该模型忽略了扩散作用的影响,重点讨论杂质在纳米晶体表面的驻留情况,可以有效解释Ⅱ-Ⅵ族纳米半导体的掺杂机理,提高掺杂浓度.最后,对其未来的发展方向进行了展望,指出开创新型掺杂理论、研发实用化掺杂工艺以及拓展应用领域是未来Ⅱ-Ⅵ族纳米半导体的主要研究方向.     

应用DNA模版自组装CdS纳米线

近年来,由于具有双螺旋补偿结构,DNA分子作为智能模版被广泛应用于设计棒状或管状类的纳米结构.本文报道了应用DNA双螺旋模版将CdS纳米粒子自组装为CdS纳米线.制备的CdS纳米线由几根纳米线紧密缠绕在一起,也呈螺旋形结构,该结构在无机材料中是很少见的.该结构形成的主要原因归功于CdS纳米粒子和DNA分子间的强烈静电互作用,由于含自由基的CdS纳米粒子带负电荷,而氨基的DNA核酸根带正电荷.研究结果表明应用DNA模版制备纳米线是一种简便、高效的技术和方法.同时,DNA模版法也为从底上制备纳米级的材料和物体提供了广阔的空间.     

多通道可调谐1.55μm光子晶体滤波器

建立了（AB）N型一维光子晶体结构多通道可调谐滤波器模型,其中A层是砷化镓（GaAs）材料,B层是由掺铝的氧化锌层和氧化锌层（AZO/ZnO）交替排列构成的具有人工周期结构的各项异性材料。根据电磁波的传输矩阵理论,推导了光子晶体的透射率公式。数值模拟表明:此结构光子晶体透射中心波长是1.55 m,对应于光子通带;透射峰的数量由光子晶体的周期N决定;B层中填充因子h从2/3增加到11/12,峰值波长蓝移且移动范围超过200 nm;A和B层厚度增加,透射峰中心波长发生红移;而入射角度的增加将使透射峰中心波长蓝移;在各参数的调控范围内,光子晶体均保持较高的透射率不变。这些现象为光通信波段多通道可调谐高性能滤波器的设计提供了理论参考。     

六方氮化硼二维材料的制备及光电特性的研究进展

介绍了六方氮化硼(h-BN)材料的几种主要制备方法,如剥离法、化学气相沉积法、水热法等,并讨论了各种制备方法的特点。同时展示了以h-BN二维材料制备的晶体管的特性,发现其具有良好的电学和放大特性。综述了h-BN与石墨烯、硫化钼等其他二维材料构成的异质结的光电特性,因为h-BN带隙宽,与其他二维材料形成的异质结势垒高度增加,载流子复合速率降低,使光电流响应率增加,响应时间减小,从而使器件的频率特性得到显著提升。这些优异特性可用于制备光电探测器和太阳能电池等高效率的纳米光电子器件。最后,还对h-BN未来的发展方向进行了展望,其制备工艺和应用领域还有待进一步深入拓展。     

二维WS2薄膜的制备及光电特性

以硫化钨(WS2)水溶液为原料、氩气为携载气体、利用化学气相沉积(CVD)法在硅衬底上制备了二维WS2薄膜,并研究了其形貌、晶体结构、光吸收特性及光电特性等。发现利用该方法生长的WS2薄膜非常光滑均匀,并具有良好的结晶性。另外,发现WS2薄膜不仅在466 nm处有很强的蓝光发射,还在617和725 nm处有显著的红光发射,前者可能是由于量子尺寸效应引起的分立能级的发光,后者则分别对应WS2单层和多层的本征发射。最后,研究了WS2/Si异质结的光电效应和温度效应,发现随照射光功率或温度的增加,异质结的电流显著增大,说明WS2/Si异质结对光照和温度非常敏感,可用于制备太阳电池和光探测器等新型光电子器件。     

纳米ZnO薄膜的热蒸发法制备及其光电特性研究

以醋酸锌为原料、O/Ar的混合气体为携载气体,在500℃的温度下应用热蒸发法在p型Si基片上生长纳米ZnO薄膜,并研究了其形貌、结构和光电特性.X-射线(XRD)衍射结果显示所制备ZnO纳米晶体呈六角纤锌矿结构;扫描电子显微镜(SEM)观察发现生长的Zn0薄膜平整均匀,纳米晶体颗粒平均尺寸为25nm.应用紫外-可见光吸收谱分析了其吸收特性,发现该ZnO薄膜在紫外波段具有很强的吸收,其吸收边位于320nm处.由于量子限制效应,与体材料相比,该吸收边存在明显的蓝移.应用光致发光谱(PL)研究了其发光特性,发现该ZnO薄膜在近紫外以及蓝-绿光波段具有强烈的受激发射.最后,还研究了ZnO薄膜的电容-电压(C-V)特性.     

Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶体的掺杂研究进展

介绍了Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶体的掺杂技术和几种典型的掺杂工艺;综述了掺杂对半导体纳米晶体的光、电特性的影响;列举了近几年掺杂技术取得的研究成果;重点阐述了现阶段利用胶体法进行半导体纳米晶体掺杂的掺杂机理、以及掺杂效率所存在的问题。引进新型掺杂理论——动力学理论,该模型忽略了扩散作用的影响,重点讨论杂质在纳米晶体表面的驻留情况,可以有效解释Ⅱ-Ⅵ族纳米半导体的掺杂机理,提高掺杂浓度。最后,对其未来的发展方向进行了展望,指出开创新型掺杂理论、研发实用化掺杂工艺以及拓展应用领域是未来Ⅱ-Ⅵ族纳米半导体的主要研究方向。     

Si纳米线及其器件研究进展

Si纳米线是一种非常重要的一维半导体纳米材料,在纳米器件方面有很好的应用前景。综述了Si纳米线的一些重要制备方法:激光烧蚀法、模板法、化学气相生长法、热蒸发法,简要介绍了各种制备方法过程并分析各种方法制备纳米线的优缺点。还介绍了Si纳米线所制备纳米器件的电学、电子输运等特性,说明了掺硼、掺磷纳米线分别具有p型、n型半导体特征。最后介绍了Si纳米线在电子器件、纳米线电池、传感器方面的相关应用。     

Ce（Ⅲ） Salt Induced Changes of Superficial Microstructure in Freshwater Pearls

The transition of the superficial microstmcture of freshwater pearls induced by Ce was investigated by means of scanning electron microscopy. The pearls were cultured in freshwater containing 0 （control group ）, 0.5, 1, and 1.5 mg·L^-1 of a Ce additive. X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） measurement showed that the concentration of Ce absorbed in the superficial microstmcture of pearls was positively correlated to the additive Ce. At the same time, the surface microstmcture of pearls changed greatly with Ce concentration, the shape of the blocks changed from spindly to perfect regular hexagonal sheets and finally to round discs. The glossiness of the pearls changed correspondingly with the microstmcture, pearls possessing the regular hexagonal blocks having the highest glossiness. Therefore, the REE Ce exerted a significant influence on the microstructure and glossiness of freshwater pearls. An appropriate quantity of Ce may improve the glossiness of pearls.     

银掺杂对MoS_2薄膜特性的影响

二硫化钼(MoS2)是一种具有类似石墨烯结构和性能的新型二维层状化合物,近年来因其独特的物理化学特性而成为研究热点。采用化学气相沉积法(CVD),以掺杂银的MoS2饱和溶液为原料,氩气为输运气体,在p-Si衬底上制备MoS2薄膜,并研究了银掺杂对MoS2薄膜的表面形貌、晶体结构、光吸收特性以及电学特性的影响。研究发现,银掺杂并未改变MoS2薄膜的晶体结构,而使MoS2薄膜的结晶度更好;银掺杂的MoS2薄膜反射率降低,光吸收增强,进而可以提高器件的光电转换效率。另外,银掺杂的MoS2薄膜表面更均匀平整,同时具有更良好的电学特性,其电子迁移率高达1.154×104 cm2·V-1·s-1,可用于制造一些晶体管和集成电路等半导体器件。