Au/TiO2复合纳米结构增强热电子光电探测器宽谱响应性能

宽谱响应光电探测器在图像传感和光通信等领域应用前景广阔。金属微纳结构通过激发表面等离激元共振效应可高效产生热载流子,将它们与宽带隙半导体构成异质结构,便可利用热载流子开发出低成本宽谱响应光电探测器。研究设计了一种基于Au/TiO₂复合纳米结构的热电子光电探测器。其中TiO₂层经退火后形成尺度约为百纳米的凹凸结构,Au纳米颗粒层与用作电极的保形Au膜共同组成了激发表面等离激元共振的纳米结构。由于Au/TiO₂复合纳米结构的协同作用,该器件在400～900 nm范围内具有宽谱光吸收性能,器件的平均光吸收效率为33.84%。在此基础上,该器件能够探测TiO₂本征吸收波段以外的入射光子。例如,在600 nm波长处,器件的响应率为9.67μA/W,线性动态范围为60 dB,器件的上升/下降响应速度分别为1.6 ms和1.5 ms。此外,利用有限元法进行了仿真计算,通过电场分布图验证了Au/TiO₂复合纳米结构中所激发的丰富表面等离激元共振效应是其实现宽谱高效探测的原因所在。     

基于表面等离激元热载流子效应的光解水研究进展

近年来,二氧化钛、氧化锌等半导体材料被广泛应用于光解水研究中.金属纳米结构激发的表面等离激元(SPP)热载流子效应能够有效地俘获入射光,进一步增强光能与化学能之间的转换效率,是提高半导体光解水性能的一种可行方法.合理地将金属纳米结构与半导体材料相结合,可以制备出高性能的光解水器件.首先介绍了半导体光解水以及SPP热载流子效应的基本原理,并以此为基础介绍了SPP增强型半导体光解水反应的物理机理.随后,依据半导体的形貌不同,总结了SPP热载流子效应用于不同纳米结构的研究进展.最后,对基于SPP热载流子效应的半导体光解水研究的发展趋势与挑战进行了展望.     

无铅钙钛矿光电子器件研究进展

钙钛矿材料因其独特的光学和电学特性,例如高载流子迁移率、高光致发光效率、高消光系数、带隙可调等,而成为光电子领域研究的热门。然而,大多数钙钛矿材料都包含铅元素,铅的毒性问题在一定程度上阻碍了钙钛矿光电子器件的大规模产业化应用。为了突破这一限制,可以用毒性较小的化学元素,例如锡、铋、锑等,来代替钙钛矿中的铅元素。本文综述了一些有代表性的无铅钙钛矿材料的特性及它们在太阳电池、光电探测器、发光二极管等光电子器件中的应用研究进展,并对此方向未来的发展做出了展望。     

荧光法研究高粱红色素清除羟自由基活性

由多种黄酮类化合物组成的天然产物高粱红色素,主要存在于高粱属植物的壳、茎等部位, 广泛应用于食品工业、化妆品和染色等领域,对清除氧自由基、保护人体健康非常重要。通过Cu+催化过氧化氢-抗坏血酸反应体系产生羟自由基模型,根据羟基苯甲酸的荧光大小对比研究了亚硝酸钠、槲皮素和红色素对羟自由基的清除能力。结果表明：高粱红色素、亚硝酸钠、槲皮素对O·H自由基的清除能力呈一定的量效关系,亚硝酸钠、槲皮素优于红色素对羟自由基的清除能力。探讨了红色素、槲皮素、亚硝酸钠的猝灭机理,表明红色素、亚硝酸钠为动态猝灭,槲皮素为静态猝灭过程。本研究可为高粱红色素的合理开发和利用提供一定的参考依据。     

光谱法研究R-(+)-萘普生与DNA的相互作用

采用荧光光谱及紫外光谱法研究了R-(+)-萘普生与DNA相互作用的光谱特性.结果表明:DNA的加入使R-(+)-萘普生的紫外光谱产生减色、红移效应;荧光光谱发生了一定程度的猝灭.R-(+)-萘普生与DNA之间的作用主要是嵌插作用,它们之间的结合常数KA=1.236×104L·mol-1,结合位点数n=0.98.