二维纳米材料黑磷的光电特性研究进展

二维(2D)黑磷(BP)是一种新兴的带隙可调节的层状材料,它的带隙恰好介于石墨烯和过渡金属硫族化合物(TMDs)之间。自从二维黑磷这种新型的材料被发现以来,由于其独特的层状结构及光电特性,受到了广大研究者的关注。值得注意的是,黑磷具有优异的非线性效应,是一种极具潜力的非线性光学材料。本文概述了二维黑磷的制备方法,重点综述了黑磷独特的光电特性以及它在光电器件中的应用。在本文的最后,对黑磷的应用前景和一些现阶段亟待解决的问题作了简单的讨论。     

Co-Y共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Co和Y单掺杂ZnO、Co-Y不同配位共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Co和Y单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Co-Y共掺时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性。Co掺杂ZnO会在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,而Y掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收,其中由于Co离子和Y离子之间的协同效应,Co-Y共掺ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Co-Y共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件。     

Co-Y共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Co和Y单掺杂ZnO、Co-Y不同配位共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Co和Y单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Co-Y共掺时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性。Co掺杂ZnO会在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,而Y掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收,其中由于Co离子和Y离子之间的协同效应,Co-Y共掺ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Co-Y共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件。     

Black phosphorus-based field effect transistor devices for Ag ions detection

Black phosphorus(BP), an attractive two-dimensional(2 D) semiconductor, is widely used in the fields of optoelectronic devices, biomedicine, and chemical sensing. Silver ion(Ag~+), a commonly used additive in food industry, can sterilize and keep food fresh. But excessive intake of Ag~+will harm human health. Therefore, high sensitive, fast and simple Ag+detection method is significant. Here, a high-performance BP field effect transistor(FET) sensor is fabricated for Ag~+detection with high sensitivity, rapid detection speed, and wide detection concentration range. The detection limit for Ag~+is 10~(-10) mol/L. Testing time for each sample by this method is 60 s. Besides, the mechanism of BP-FET sensor for Ag~+detection is investigated systematically. The simple BP-FET sensor may inspire some relevant research and potential applications, such as providing an effective method for the actual detection of Ag~+, especially in witnessed inspections field of food.