石墨烯导热性能及其测试方法

石墨烯以其独特的结构和优异的性能引起人们广泛的关注。本文通过总结近期国内外石墨烯导热工作研究进展,梳理了石墨烯的导热机理,根据导热机理指出缺陷、基底、石墨烯边缘是影响石墨烯热导率的主要因素。综述了采用分子动力学及非平衡态格林函数方法进行石墨烯热导率模型计算的研究成果,并在模型的基础上,全面阐述了实验方面针对不同层数石墨烯热导率的测试方法及结果。     

黑磷的制备及表征研究

黑磷是一种具有高的载流子迁移率、高的通断比,带隙为0.3~2 eV的二维材料,对中红外、近红外新型光电器件的开发具有十分重要的意义.本文利用高能球磨法和化学气相转移法成功将红磷转化为黑磷,并进行液相剥离,得到了一层或两层的磷烯.利用X射线衍射仪、透射电子显微镜、差示扫描量热仪对其微观结构和稳定性进行了研究,并表征了化学气相转移法制备黑磷的电学性能.结果表明：高能球磨法制备的黑磷尺寸小、结晶度低,样品中有红磷存在,稳定性差.化学气相转移法制备的黑磷尺寸大、结晶度好、纯度高,且较为稳定.此方法制备的黑磷可成为剥离磷烯的优异原料,进而应用于先进微电子器件.     

Preparation of ZnO Nanospheres and Their Applications in Dye-Sensitized Solar Cells

ZnO nanospheres are synthesized by a two-step self-assembly method. X-ray diffraction pattern and Raman scattering spectra measurements show that all the samples present a typical wurtzite structure. A regular sphere shape is inspected by field emission scanning electron microscope and transmission electron microscope for the samples. It is shown that the as-synthesized ZnO nanosphere is composed of numbers of primary particles with size of around 1Ohm. A possible growth mechanism for the two-step self-assembly ZnO nanosphere is proposed. After applying the ZnO nanospheres to dye-sensitized solar cells （DSSCs）, a 117% increase of the overall light to electricity conversion efficiency η is observed compared with that of the ZnO nanopartieles based DSSCs. Associated with the UV-vis results, light scattering is assigned to the great improvement of η.     

High responsivity and near-infrared photodetector based on graphene/MoSe_2 heterostructure

Graphene has attracted great interest in optoelectronics, owing to its high carrier mobility and broadband absorption. However, a graphene photodetector exhibits low photoresponsivity because of its weak light absorption. In this work, we designed a graphene/MoSe_2 heterostructure photodetector, which exhibits photoresponse ranging from visible to near infrared and an ultrahigh photoresponsivity up to 1.3 × 104 A·W~(-1) at 550 nm. The electron–hole pairs are excited in a few-layered MoSe2 and separated by the built-in electric field. A large number of electrons shift to graphene, while the holes remain in the MoSe_2, which creates a photogating effect.     

火焰喷雾法合成ZnO和MgxZn1-xO纳米颗粒的光学性能研究

利用火焰喷雾法成功制备了纳米级的ZnO和Mgxzn1-xO颗粒.通过对样品的X射线衍射谱和场发射扫描电子显微镜照片分析,发现制备的颗粒大小较为均匀,直径在20 nm左右;镁元素的掺入引起晶格常数变小.通过透射光谱和光致发光谱的测量,发现MgxZn1-xO颗粒的禁带宽度远大于ZnO颗粒的禁带宽度,同时对两组样品的紫外发光和可见发光的强度变化和发光机理进行了探讨.     

火焰喷雾法合成ZnO和MgxZn1－xO纳米颗粒的光学性能研究

利用火焰喷雾法成功制备了纳米级的ZnO和Mg_xZn_1-xO颗粒. 通过对样品的X射线衍射谱和场发射扫描电子显微镜照片分析，发现制备的颗粒大小较为均匀，直径在20nm左右；镁元素的掺入引起晶格常数变小. 通过透射光谱和光致发光谱的测量，发现Mg_xZn_1-xO颗粒的禁带宽度远大于ZnO颗粒的禁带宽度，同时对两组样品的紫外发光和可见发光的强度变化和发光机理进行了探讨. 关键词： 火焰喷雾 ZnO 禁带宽度 纳米颗粒     

二维黑磷的结构、制备和性能

磷有多种同素异构体: 红磷、白磷、黑磷, 其中黑磷热力学稳定. 二维材料因其低维效应而备受关注, 而近期二维黑磷的成功制备使其成为二维材料的新成员. 二维黑磷是带隙可调的片层结构半导体材料, 在光电领域有很大的潜力, 因而备受瞩目. 本文大量引用参考文献, 综述了黑磷的结构、制备方法, 并详细介绍了二维黑磷的各种性质及其器件性能的研究, 以及化学稳定性及防降解措施. 最后分析了二维黑磷的研究发展趋势.     

二维过渡金属硫族化合物缺陷工程

二维过渡金属硫族化合物(two-dimensional transition metal dichalcogenides,TMDs)具有厚度在原子级别、禁带宽度随层数在1～2 eV内变化、高载流子迁移率(如MoS₂载流子迁移率达到了200 cm²·V^-1·s^-1)等特点,在光学、电学等领域具有广泛应用。TMDs的超薄特性使此类材料与块体材料相比,更容易受到缺陷调控的影响,改变材料原有性能。在本综述中,首先介绍了TMDs的晶体结构和相结构,并根据维度特征对缺陷的类型进行了分类;接着从缺陷的抑制和修复,以及缺陷的制造两方面出发,总结了缺陷调控TMDs材料性能的最新研究进展;在此基础上,介绍了缺陷工程在电学、光学、磁学、电催化等领域的具体应用;最后,本综述讨论了缺陷工程在应用过程中面临的实际问题,并对其未来的研究及发展方向进行了展望。