福建物构所有机太阳能电池材料和器件研究获新进展

<正>有机太阳能电池可以通过溶液方法制成大面积薄膜器件,具有成本低、重量轻、可折叠、半透明等优点,随着电池转换效率的不断提高,有机太阳能电池已经显现出广阔的应用前景。中国科学院福建物构所结构化学国家重点实验室郑庆东研究小组在有机太阳能电池材料与器件研究上取得了新进展。该小组以含茚并芴聚合物和富勒烯的混合膜为活性层,通过调控半导体金属氧化物电极界     

中国科大在复合结构催化剂设计研究领域取得进展

<正>中国科学技术大学教授熊宇杰课题组通过与武晓君教授和罗毅研究团队的张群副教授在材料设计与合成、理论模拟和先进表征中的"三位一体化"合作,再次取得新进展。研究人员设计出电荷密度可调控的半导体-金属复合结构,并揭示了该体系在氧分子活化中电荷转移的竞争行为和机制,进而获得了性能显著改善的有机氧化反应催化剂。此前,有机化学家普遍认为半导体氧化物作为金属催化剂的载体,在有机氧化反应中主要是起到催化剂模板等作用。研究人员基于金属催化剂表面电子态和分子活化的构效关系,提出金属纳米晶体与半导体载     

有机物结构诱导剂调控WO3晶体晶面的研究进展

太阳能半导体光催化技术由于其绿色无污染、可再生,有利于解决全球变暖问题等优点而受到国内外研究人员的广泛研究。由于半导体光催化剂的催化活性取决于其表面电子结构和原子结构,而这些结构又强烈地依赖于晶体层面,因此光催化剂的催化活性受到反应过程中暴露的晶面的显著影响。近年来,晶面调控工程已成为一种非常重要的半导体理化性质微调方法。三氧化钨(WO₃)半导体催化剂由于具有较好的光催化性能,常用作光电催化系统中的光阳极。本文针对目前国内外使用有机物(有机小分子及有机大分子)作为结构诱导剂对WO₃晶面调控的研究现状进行了综述,分析有机物对晶体晶面调控的规律和原理,寻找新的实验方向以及突破点,总结目前WO₃光电催化在实际生产生活中的应用,例如光电催化分解水、电致变色、气体传感器、有机污染物降解等,并对未来实验发展方向进行展望。     

复合聚合物CTNI/PMMA薄膜的制备及传输特性的研究

合成了一种新型有机金属配合物:[C16H33(CH3)3N]Ni(dmit)2(简称为CTNI),通过旋涂法制备了不同质量比的复合聚合物CTNI/PMMA薄膜,用视频摄像技术测量了其光传输损耗。结果表明,对8%质量分数掺杂浓度的CTNI/PMMA聚合物复合薄膜的光传输损耗为3.001dB/cm,随着CTNI在复合聚合物薄膜中浓度的增加,薄膜的光传输损耗线性增长。     

半导体材料（semiconductor material）

导电能力介于导体与绝缘体之间的物质称为半导体。半导体材料是一类具有半导体性能、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料，其电导率在10(U-3)～10(U-9)欧姆/厘米范围内。半导体材料的电学性质对光、热、电、磁等外界因素的变化十分敏感，在半导体材料中掺入少量杂质可以控制这类材料的电导率。正是利用半导体材料的这些性质，才制造出功能多样的半导体器件。半导体材料是半导体工业的基础，它的发展对半导体技术的发展有极大的影响。半导体材料按化学成分和内部结构，大致可分为以下几类。     

理化所高性能银纳米线离子液体凝胶复合柔性透明电极研究获进展

正柔性透明电极在电子与光电子产业的发展中占有举足轻重的地位,是制备众多电子与光电子元器件不可缺少的光电功能材料。目前,柔性透明电极主要是在透明有机聚合物基底上,采用溶胶-凝胶、化学气相     

半导体所在Si衬底上生长Ga基半导体纳米线研究中取得进展

正Si是现代CMOS工艺不可或缺的材料,而Ⅲ-Ⅴ族半导体广泛应用于光电子、超高速微电子和超高频微波等器件中。长期以来,科学家们试图在Si衬底上外延高质量Ⅲ-Ⅴ族半导体。但由于晶格不匹配会导致生长的Ⅲ-Ⅴ族半导体质量较差。当材料降低到纳米尺度,由于应力可以得到有效释放,上述困难得以缓解。     

柔性透明摩擦电子学晶体管及主动式电子器件调控研究获进展

正近年来,柔性电子技术由于其柔韧和轻便等特点,在可穿戴电子、智能皮肤、可弯曲显示屏和人机界面等方面展示出很大的应用前景。柔性电子器件的基板具有可变形性,采用的聚合物材料也具有接触起电的特性,可为其与外界环境的交互建立主动式机制。摩擦电子学是利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与转化特性,以实现各种功     

一维GaN纳米线蓝色激光

作为一种化合物半导体材料 ,ＧａＮ材料具有许多硅基半导体材料所不具备的优异性能 ,包括能够满足大功率、高温高频和高速半导体器件的工作要求。其中ＧａＮ区别于第一和第二代半导体材料最重要的物理特点是具有更宽的禁带 (室温下为 3.4ｅＶ) ,可以发射波长比红光更短的蓝光。图 1　ＧａＮ纳米激光的近场显微镜照片ＧａＮ半导体材料的商业应用研究开始于 1970年 ,其在高频和高温条件下能够激发蓝光的独特性质从一开始就引起了半导体开发人员的极大兴趣。但是ＧａＮ的生长技术和器件制造工艺直到近几年才取得了实质性进步。 1992年 ,日本Ｎ…     

新型高效有机太阳电池研究取得新进展

<正>6月17日,中国科学院长春应用化学研究所承担的中科院知识创新工程重要方向项目"新型高效有机太阳电池研究"通过专家验收。专家组认为,该项目在高性能光伏聚合物的设计合成、新型受体和界面材料的合成和高效光敏薄膜与大面积器件制备技术等方面取得重要进展,为批量化生产线的建设奠定了基础。新型高性能有机太阳能电池因具有重量轻、柔性、可湿法加工从而易于大面积化而受到广泛关注。设计     

压电纤维复合材料的静电场分析

采用有限元法分析了外电压作用于压电纤维复合材料时的静电场分布,讨论了静电场对元件极化和作动性能的影响,研究了电极区聚合物的介电常数和厚度尺寸,及其IDE宽度和周期对压电纤维复合材料静电场的影响,研究结果表明:增加电极区聚合物的导电性,压电纤维复合材料静电场可以得到显著提高,最大可以提高54倍;减小电极区聚合物的厚度,同样可以显著提高静电场,最大可以提高55倍.IDE参数对电场的均匀性区域大小和电场强度大小影响也比较大.     

基于3-羟基-2-吡啶苯甲酸的铜(Ⅱ)配位聚合物的合成,晶体结构和光催化性能

以3-羟基-2-吡啶苯甲酸(H2L)和Cu(NO3)2·6H2O为原料,通过溶剂热反应得到了一个新的配位聚合物[Cu(HL)2·C2H5OH]n(1).通过X-射线单晶衍射、元素分析、红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG-DTA)和固态漫反射光谱(UV-Vis)等实验手段对配合物进行了表征.结果表明,配合物1结晶于单斜晶系,P21/c空间群.最小结构单元中包含一个铜离子与四个有机配体,形成六配位模式,并进一步通过有机配体的羧基和羟基基团桥接,形成了二维平面结构.配合物1具有半导体性质,带隙能(Eg)为3.01 eV.光催化性能测试结果表明,配合物1对染料亚甲基蓝(MB)和甲基橙(MO)均具有催化降解效果,在紫外光照射下120 min和180 min内,对二者的降解率分别为92.6;和45.4;.配合物1还具有良好的循环再生性,重复使用5次后仍能保持对MB分子的光催化活性基本不变.     

半导体所在二维GaS超薄半导体的基础研究中取得新进展

<正>中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室博士后杨圣雪、博士生李燕,在李京波研究员、李树深院士和夏建白院士的团队中,在二维GaS超薄半导体的基础研究中取得新进展。相关成果发表在2014年2月7日英国皇家化学会主办的《纳米尺度》(Nanoscale)上,并被选为"热点论文"(Hot Article)。二维半导体材料拥有独特的物理性质,可以应用于不同的技术领域,因此成为了纳米交叉学科的研究热点。石墨烯是目前研究最为广泛的二维材料,但由于其带隙为零,限制了它在许多领域中的应用。作为石墨烯的类似物,具有半导体带隙的金属硫化物备受关注。这些二维半导体材料的光电器件具有优越的性能,并     

纳米颗粒复合介电层柔性有机薄膜晶体管的制备与性能研究

使用聚酰亚胺(PI)作为柔性有机薄膜晶体管(OTFT)的衬底,通过掺入钛酸锶钡(BST)纳米颗粒来提高PVP聚合物栅介电层的电容,再使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来修饰介电层,改善介电层薄膜的质量和性能,从而降低柔性OTFT的阈值电压,提高电流开关比和迁移率.测试结果表明,优化后的柔性OTFT阈值电压为-2.5V,电流开关比大于104,迁移率为0.0703 cm2/(V·s).器件在3 mm弯曲半径下依然可以正常工作,电流开关比保持在104级别.     

合成聚合物微粒新方法

<正>《自然—材料学》在线报道了一种大批量生成聚合物微粒的方法,利用该方法获得聚合物微粒可广泛用于各类工业生产过程中的独特标签。该方法增加了密码的数量,可应用在防伪技术方面或者药物包装等。聚合物微粒可被制成条形码以携带信息。但是其在工业生产过程中的广泛应用却因为携带特定编码的这类微粒可以被很容易被大批量制造出来并在苛刻的处理环境下被暴力解码而受到限制。     

非磁性元素掺杂ZnO稀磁半导体研究进展

ZnO基稀磁半导体的磁性来源和机理一直是研究的热点和难点.传统的磁性3d过渡族元素掺杂ZnO容易形成铁磁性的第二相,而非磁性元素掺杂可以很好的避免这一弊端,是研究稀磁半导体磁性来源和机理的理想体系.而且理论计算和实验方面已经报道了室温以上的铁磁性.本文从实验上和理论上综述了非磁性元素掺杂ZnO基稀磁半导体最近的研究进展.     

光纤微透镜侧面镀膜方法和应用的研究

研究了采用光纤微透镜作为半导体激光器光斑快轴压缩透镜的方法.通过在光纤的两个对称侧弧面镀制增透膜,减少了光纤微透镜对光的反射,其反射率由原来的4;降低到0.3;以下,有效的避免了形成激光器的腔外腔,进而消除了因半导体激光器快轴压缩造成波长谱线侧峰的形成.研究结果表明,在光纤透镜的部分弧面镀膜是可行的,弧面镀膜部分可以减少对半导体激光器发光的反射,达到增透的目的,非常有利用于半导体激光器的输出光斑整形.     

基于晶体学原理的高效光催化材料的设计与制备

光催化技术是一种将太阳能转换为化学能的新技术,基于该技术可利用半导体光催化材料实现光催化分解水制氢、二氧化碳还原制备有机物、降解有机污染物等,是解决未来能源和环境问题的潜在途径之一。然而,作为光催化技术的核心,光催化材料面临着光吸收范围窄、光生载流子分离效率低等问题,这些问题严重制约着光催化能量转化效率及其实际应用。针对制约光催化材料活性的关键科学问题,近年来本课题组从晶体学基本原理出发,基于半导体材料结构与性能的关系,通过对半导体材料的晶体结构、电子结构、微结构参数进行设计与调控,探索制备了一系列具有宽光谱响应范围、高载流子分离效率的新型高效光催化材料,为设计制备新型高效光催化材料提供了一些新的设计思路和材料制备方法。     

宁波材料所在碳基荧光纳米材料研究中取得进展

多色荧光材料,特别是单一波长可激发的三原色(红、绿、蓝)荧光材料在诸如生物成像、化学传感、全色显示及LED等领域具有非常重要的应用价值。目前市场上多色荧光材料主要以半导体/稀土/过渡金属基荧光粉、有机荧光染料及半导体量子点为主,但这些材料均具有制备过程繁杂、成本高、光稳定性差或较高的     

一例混合配体构筑的钴(Ⅱ)一维配位聚合物的合成、晶体结构与磁性质

基于萘膦酸羧酸酯配体和氯化钴在水热条件下自组装得到配位聚合物[Co(5-pncee)(4,4′-bpy)(H₂O)₃(5-pnceeH₂)]·2H₂O(1)(5-pncee H₂=5-phosphono -naphthalene-1-carboxylic acid ethyl ester, 4,4′-bpy=4,4′-bipyridinyl)。采用单晶衍射(X-Ray)、元素分析(EA)、红外光谱(FT-IR)、粉末衍射(PXRD)、热重分析(TG-DTG)对配位聚合物进行晶体结构和热稳定性表征。晶体结构分析表明:该配位聚合物结晶于三斜晶系,P1空间群,a=0.824 06(6) nm,b=1.014 48(9) nm,c=1.151 44(8) nm。配位聚合物呈线性链状结构。相邻的链由中等强度的氢键连接,形成超分子层,层间被膦酸配体的有机基团所填充。通过研究配位聚合物1的磁性质,表明Co(II)离子存在自旋轨道耦合和/或Co(II)离子之间存在反铁磁相互作用。