黑磷纳米盘-层等离激元系统中的各向异性可调多阶强耦合

黑磷支持各向异性的表面等离激元,可用于设计具备更多功能的原理性器件。用时域有限差分法数值模拟了中红外到远红外波段基于黑磷的层-盘-层系统中不同等离激元模式之间的杂交行为。通过动态调节黑磷中的载流子浓度,可以实现两个晶格方向上强耦合现象的产生与控制。对不同模式间的耦合进行分析并计算,得到吸收光谱中的拉比分裂能最高可达42.9 meV。此外,还计算了偏振角度对各向异性强耦合的影响,其最高可以实现6个吸收频带。该模型可为构建未来在中远红外波段工作的基于二维材料紧凑型各向异性等离激元器件提供基础。     

利用非规整膜系实现宽角度入射减偏振、减反射薄膜的研究

利用非均匀膜系理论对宽角度入射减偏振、减反射薄膜进行优化设计,分析了在宽角度入射的情况下,偏振光产生透过率不同的原因,选取了Na3AlF6、Ta2O5和Al2O3三种不同折射率材料,采用BK7作为基底,模拟设计了光谱区在500～560 nm波段、入射角为0~70°之间的多层减偏振、减反射薄膜,设计结果表明,薄膜的透过率得到大幅度提高.     

宽角度入射400～700 nm波段减反射薄膜的研究

利用非均匀膜系理论设计宽角度多层减反射薄膜的方法,从理论分析了宽角度情况下的偏振光产生透过率不同的原因,选取了MgF2、HfO2和TiO2 3种材料作为折射率材料,选取BK7作为基底材料,模拟设计了光谱区在400～700 nm波段、入射角为0～70°的多层减反射薄膜,其P光和S光透过率达90%以上.     

First-Principles Study of Electronic Properties in PbS（1^-00） with Vacancy Defect

Electronic properties of both Pb and S vacancy defects in PbS（1^-00） have been studied using the first-principles density functional theory （DFT） calculations with the plane-wave pseudopotentials. It is found that the density of states （DOS） near the top of the valence band and the bottom of the conduction band is significantly modified by these defects. Our calculation indicates that in the case of S vacancy defects the Fermi energy shifts to the conduction band making it as an n-type PbS （donor）. However, in the case of Pb vacancy, because of the appreciable change of the DOS, the system acts as a p-type PbS （accepter）. In addition, the structural relaxation shows that the defect leads to outward relaxation of the nearest-neighbouring atoms and inward relaxation of the next-nearest neighbouring atoms.     

A self-powered and sensitive terahertz photodetection based on PdSe2

With the rapid development of terahertz technology, terahertz detectors are expected to play a key role in diverse areas such as homeland security and imaging, materials diagnostics, biology, medical sciences, and communication. Whereas self-powered, rapid response, and room temperature terahertz photodetectors are confronted with huge challenges. Here, we report a novel rapid response and self-powered terahertz photothermoelectronic (PTE) photodetector based on a low-dimensional material: palladium selenide (PdSe₂). An order of magnitude performance enhancement was observed in photodetection based on PdSe₂/graphene heterojunction that resulted from the integration of graphene and enhanced the Seebeck effect. Under 0.1-THz and 0.3-THz irradiations, the device displays a stable and repeatable photoresponse at room temperature without bias. Furthermore, rapid rise (5.0 μs) and decay (5.4 μs) times are recorded under 0.1-THz irradiation. Our results demonstrate the promising prospect of the detector based on PdSe₂ in terms of air-stable, suitable sensitivity and speed, which may have great application in terahertz detection.     

简易化学水浴法制备SnO2/p-Si异质结光电性能

SnO2薄膜沉积在晶硅衬底上通过一种简单化学水浴法以制备n-SnO2/p-Si异质结光电器件,该化学水浴法非常便宜和方便。采用XRD、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征了SnO2薄膜的微结构、光学和电学性能,对SnO2/p-Si异质结的I-V曲线进行测试并分析,获得明显的光电转换特性。     

基于石墨烯-黑砷异质结构宽频段探测器

利用定点转移技术,制备出二维层状材料石墨烯-黑砷范德华异质结构的光电探测器制备,实现了从可见光-红外-微波的宽频段探测。其中在可见红外光辐射下,黑砷中产生的光激发电子-空穴对被分离并注入石墨烯,显著降低了半导体黑砷和金电极之间的势垒,从而实现了有效的光电流提取;在微波频段下,由于两种材料塞贝克系数差异产生光热电效应而激发非平衡载流子,零偏下形成光电流。研究结果为二维层状材料的带隙工程应用于光子和光电子领域铺平了道路。     

缺陷对二维四方光子晶体透射光谱的影响

利用转移矩阵法研究了二维四方光子晶体中缺陷对透射光谱的影响。结果表明缺陷对TE波的影响比对TM波的影响明显,缺陷层填充比对禁带宽度影响很大,TE波禁带在填充比r/a=0.33时最宽,第一禁带的最低频率随着填充比的增加向低频移动。     

CO_2激光烧结合成负热膨胀材料Sc_2(MO_4)_3(M=W,Mo)及其拉曼光谱

用CO2激光烧结合成了负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3.实验表明,激光合成负热膨胀材料Sc2(WO4)3和Sc2(MoO4)3属于快速合成技术,合成一个样品的时间仅需几秒到十几秒,具有快速凝固的特征;X射线衍射和拉曼光谱分析表明,所合成的材料为正交相结构,且具有较高的纯度;变温拉曼光谱分析表明,所合成的材料在室温以上没有相变,但可能有微弱的吸水性;在对Sc2O3,Mo O3,WO3,Sc2(MoO4)3和Sc2(WO4)3拉曼光谱分析的基础上,给出了激光光子能量及原料和合成产物的声子能级图,分析了激光烧结合成的机理.激光光子能量转化为激发声子的能量是光热转化的主要通道,原料在熔池中反应并快速凝固形成最终产物.     

（英）磁控溅射制备纳米晶GZO/CdS双层膜及GZO/CdS/p-Si异质结光伏器件的研究

本文中,采用磁控溅射制备Ga掺杂ZnO (GZO)/CdS双层膜在p型晶硅衬底上以形成GZO/CdS/p-Si异质结器件。纳米晶GZO/CdS双层膜的微结构、光学及电学特性,通过XRD、SEM、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征。GZO/CdS/p-Si异质结J-V曲线显示良好的整流特性。在±3V时,整流比IF/IR(IF和IR分别表示正向和反向电流)已达到21。结果表明纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结具有好的二极管特性,在反向偏压下获得高光电流密度。纳米晶GZO/CdS/p-Si异质结显示明显的光伏特性。由于CdS晶格常数在GZO和晶Si之间,它能作为一个介于GZO和晶Si之间的缓冲层,能有效地减少GZO和p-Si之间的界面态。因此,我们获得了GZO/CdS/p-Si异质结明显光伏特性。