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有机电化学晶体管及其在生物电子学领域的应用进展

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中国科学：化学 2024年第4期54卷 594-618页

作者：陈子琛陈帅张秀娟揭建胜苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM) 江苏省碳基功能材料与器件高技术研究重点实验室苏州215123

有机电化学晶体管(organic electrochemical transistor,OECT)具有高跨导、低工作电压和高灵敏度等特点,在逻辑电路、传感器件、健康检测和仿生电子等领域显示出广泛的应用潜力.OECT器件采用独特的液态电解液结构,赋予其优异的水介质稳... 详细信息

有机电化学晶体管(organic electrochemical transistor,OECT)具有高跨导、低工作电压和高灵敏度等特点,在逻辑电路、传感器件、健康检测和仿生电子等领域显示出广泛的应用潜力.OECT器件采用独特的液态电解液结构,赋予其优异的水介质稳定性和生物兼容性,能够将微弱的离子和生物信号放大并转换为电学信号输出,因此在生物电子学领域具有内在的应用优势.本文综述了近年来OECT器件在生物电子学领域的研究进展与发展现状,从OECT器件的结构和工作原理出发,重点介绍了OECT技术在生物生理信号监测、生物化学传感和仿生神经形态方面的应用进展,最后讨论了OECT技术在生物电子学领域中仍存在的关键挑战和未来发展方向.

关键词：有机电化学晶体管生理学信号监测生物化学传感器仿生电子离子掺杂

有机微纳单晶大面积图案阵列化及其高性能器件的研究

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有机微纳单晶大面积图案阵列化及其高性能器件的研究

2018年海峡两岸暨港澳高分子液晶态与超分子有序结构学术研讨会（暨第十五届全国高分子液晶态与超分子有序结构学术论文报告会）

作者：揭建胜苏州大学功能纳米与软物质研究院(FUNSOM)

与传统有机半导体非晶或多晶薄膜体系相比,有机微纳单晶材料具有分子长程有序、无晶界及缺陷密度低的特点,因此具有较高的载流子迁移率和较长的激子扩散长度,其材料制备与器件应用研究成为当前有机半导体材料领域的热点。但是,有机微纳...

与传统有机半导体非晶或多晶薄膜体系相比,有机微纳单晶材料具有分子长程有序、无晶界及缺陷密度低的特点,因此具有较高的载流子迁移率和较长的激子扩散长度,其材料制备与器件应用研究成为当前有机半导体材料领域的热点。但是,有机微纳材料尺寸与排布随机,实际器件的应用还面临着规模组装的难题;此外,尽管有机微纳材料显示出优异的电输运性质,但对其进行有效调控的手段仍然匮乏。

关键词：

石墨烯量子点在高性能石墨烯/硅太阳能电池中的应用

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石墨烯量子点在高性能石墨烯/硅太阳能电池中的应用

中国化学会第29届学术年会

作者：张庆刁森林揭建胜功能纳米与软物质研究院

石墨烯与硅肖特基结的高效低耗太阳能电池研究发展迅速,但表面电荷复合限制了该结构器件效率的进一步提高。石墨烯量子点由于其特殊的载流子输运特性,在能源器件方面有所应用。我们通过引入石墨烯量子点作为电子阻挡层,制备了基于硅、... 详细信息

石墨烯与硅肖特基结的高效低耗太阳能电池研究发展迅速,但表面电荷复合限制了该结构器件效率的进一步提高。石墨烯量子点由于其特殊的载流子输运特性,在能源器件方面有所应用。我们通过引入石墨烯量子点作为电子阻挡层,制备了基于硅、石墨烯量子点和石墨烯的高效光伏电池,器件转换效率可以达到12.36%。石墨烯量子点的引入有效的减少了结区的载流子复合。同时,由于石墨烯及石墨烯量子点良好的物理化学稳定性,我们的光伏器件拥有良好的长期稳定性。我们的研究显示了石墨烯、石墨烯量子点硅基光伏电池在未来高效、低成本光伏器件中具有极大的应用潜力。

关键词：硅石墨烯石墨烯量子点电子阻挡层

高脉冲功率能量PLD法制备MgZnO薄膜中的沉积机理

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发光学报 2009年第3期30卷 344-350页

作者：汪壮兵李祥于永强梁齐揭建胜许小亮合肥工业大学应用物理系安徽合肥230009 中国科学技术大学物理系安徽合肥230026

用PLD法成功制备了一系列高质量的MgZnO薄膜。实验中发现高脉冲能量沉积薄膜的结构和发光特性随基片温度的变化规律与低脉冲能量下的结果不一样:基片在室温时高脉冲能量制备薄膜的XRD峰的半峰全宽比高基片温度时的结果相对更小;AFM显示... 详细信息

用PLD法成功制备了一系列高质量的MgZnO薄膜。实验中发现高脉冲能量沉积薄膜的结构和发光特性随基片温度的变化规律与低脉冲能量下的结果不一样:基片在室温时高脉冲能量制备薄膜的XRD峰的半峰全宽比高基片温度时的结果相对更小;AFM显示其颗粒变大,柱状生长突出;PL谱紫峰与绿峰强度比最大,结晶质量反而提高。另一方面,与低脉冲能量时相反,增大氧气压强后高脉冲能量沉积的薄膜XRD半峰全宽变窄。结合实验现象和表征,合理解释了高脉冲能量沉积的机理。室温制备高质量MgZnO薄膜的PLD沉积机理对于以后在柔性衬底上沉积薄膜的研究有重要的参考价值。

关键词： MgZnO薄膜脉冲激光沉积 X射线衍射原子力显微镜光致发光谱

基片温度对PLD制备ZnO薄膜光学常数的影响(英文)

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发光学报 2009年第3期30卷 297-303页

作者：于永强梁齐马渊明仇旭升章伟揭建胜合肥工业大学应用物理系安徽合肥230009

光谱椭偏仪被用来研究用脉冲激光沉积方法在Si(100)基片上,温度分别为400,500,600,700℃制备的ZnO薄膜的特性。利用三层Cauchy散射模型拟合椭偏参数,计算了每个温度下制备的ZnO薄膜在400～800nm波长范围内的折射率(n)和消光系数(k)。发... 详细信息

光谱椭偏仪被用来研究用脉冲激光沉积方法在Si(100)基片上,温度分别为400,500,600,700℃制备的ZnO薄膜的特性。利用三层Cauchy散射模型拟合椭偏参数,计算了每个温度下制备的ZnO薄膜在400～800nm波长范围内的折射率(n)和消光系数(k)。发现基片温度对光学常数有很大的影响。通过分析XRD表征的晶体结构和AFM表征的薄膜表面形貌,发现折射率的变化归因于薄膜堆积密度的变化。为了获得具有较好的光学和薄膜质量的ZnO薄膜,相比与其他沉积温度600℃或许是最佳的沉积温度。

关键词：光谱椭偏仪 PLD 氧化锌光学常数

氧气压强对PLD制备MgZnO薄膜光学性质的影响(英文)

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发光学报 2010年第5期31卷 639-645页

作者：汪壮兵王莉吴春艳于永强胡治中梁齐许小亮揭建胜合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 中国科学技术大学物理系安徽合肥230026

使用准分子脉冲激光沉积（PLD）方法在Si（100）基片上制备了高度c轴取向的MgZnO薄膜。分别使用SEM、XRD、XPS、PL谱和吸收谱表征了薄膜的形貌、结构、成分和光学性质。实验发现氧气压强对MgZnO薄膜的结构和光学性质有重要影响。当氧气... 详细信息

使用准分子脉冲激光沉积（PLD）方法在Si（100）基片上制备了高度c轴取向的MgZnO薄膜。分别使用SEM、XRD、XPS、PL谱和吸收谱表征了薄膜的形貌、结构、成分和光学性质。实验发现氧气压强对MgZnO薄膜的结构和光学性质有重要影响。当氧气压强由5 Pa增大到45 Pa时,薄膜的PL谱紫外峰蓝移了86meV,表明氧气压强的增大提高了MgZnO薄膜中Mg的溶解度。在15 Pa氧气压强下制备的薄膜显示了独特、均匀的六角纳米柱状结构,其PL谱展示了优异的发光特性,具有比其他制备条件下超强的紫外发射和微弱的可见发光。500600 nm范围内的绿光发射,我们讨论其机理可能源于深能级中与氧相关的缺陷。使用PLD得到纳米柱状结构表明：优化制备条件,可望使用PLD制备ZnO纳米阵列的外延衬底;可使用PLD技术开发基于ZnO纳米结构的高效发光器件。

关键词： MgZnO薄膜氧气压强蓝移

脉冲激光淀积MgF_2薄膜的制备及性质研究

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量子电子学报 2004年第1期21卷 48-50页

作者：于琳韩新海王冠中揭建胜廖源余庆选方容川中国科学技术大学结构分析开放研究实验室安徽合肥230026 中国科学技术大学物理系安徽合肥230026

本文采用脉冲激光淀积方法(PLD)制备了MgF2光学薄膜,并对其表面形貌以及光学性质进行了测试分析, X射线光电子能谱分析显示MgF2样品具有很好的化学组分配比, F/Mg原子比在1.9-2.1之间,接近于体材料;在可见光波段其光学透过率为60％-80％... 详细信息

本文采用脉冲激光淀积方法(PLD)制备了MgF2光学薄膜,并对其表面形貌以及光学性质进行了测试分析, X射线光电子能谱分析显示MgF2样品具有很好的化学组分配比, F/Mg原子比在1.9-2.1之间,接近于体材料;在可见光波段其光学透过率为60％-80％,在红外波段更是达到了90％以上,由KK变换计算MgF2的折射率大约为1.39,也接近于体材料的折射率1.38。

关键词：脉冲激光淀积 MgF2薄膜折射率透过率薄膜光学

基于硅与二硫化钼异质结的高性能可见光到近红外光电探测器

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基于硅与二硫化钼异质结的高性能可见光到近红外光电探测器

中国化学会第29届学术年会

作者：王柳张希威邵智斌揭建胜苏州大学功能纳米与软物质研究院

类石墨烯材料二硫化钼是一种新型的二维原子材料。它不但具有石墨烯的一些优异性质,而且具有带隙(约1.3.8 eV),可用做光伏、光电探测等领域。[1]目前用于研究的二硫化钼薄膜大多是采用剥离或化学气相合成方法制备的,具有尺寸不可控,成... 详细信息

类石墨烯材料二硫化钼是一种新型的二维原子材料。它不但具有石墨烯的一些优异性质,而且具有带隙(约1.3.8 eV),可用做光伏、光电探测等领域。[1]目前用于研究的二硫化钼薄膜大多是采用剥离或化学气相合成方法制备的,具有尺寸不可控,成本高等缺点。研究者们也主要研究二硫化钼本身性质及应用,很少研究其与之相关的复合材料。我们利用磁控溅射方法,方便且可控的制备出多晶二硫化钼薄膜。将制得的二硫化钼薄膜与晶体硅结合构筑的异质结光电探测器,可探测可见光,甚至到近红外的光信号。该探测器展现出光伏效应(见图1),可以在无需外接电源的条件下自驱动工作,响应速度快(微秒)。此外,该探测器高稳定性高,即使在空气中放置数月也能保持较高性能。以上这些表明,该探测器具有良好的应用前景。

关键词：二硫化钼硅光电探测器

一步法可控制备表面凹陷的钯纳米多面体及电催化性能研究

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一步法可控制备表面凹陷的钯纳米多面体及电催化性能研究

中国化学会第29届学术年会

作者：邵智斌揭建胜祝巍王冠中苏州大学功能纳米与软物质研究院中国科学技术大学微尺度国家实验室

＜正＞金属钯作为一种不可替代的催化剂一直存在成本较高而催化效率较低的问题,这两方面问题亟待解决。近年来纳米钯催化剂的研究引起很大关注,纳米钯的使用可以减小成本,同时提高催化效率。但由于热力学规律的限制,具有更高催化活性的... 详细信息

＜正＞金属钯作为一种不可替代的催化剂一直存在成本较高而催化效率较低的问题,这两方面问题亟待解决。近年来纳米钯催化剂的研究引起很大关注,纳米钯的使用可以减小成本,同时提高催化效率。但由于热力学规律的限制,具有更高催化活性的高指数面纳米颗粒的合成困难,影响其催化效率的提高。[1-2]表面凹陷结构纳米颗粒富含台阶原子与扭结原子,有望成为高效的纳米催化剂,但其合成工艺复杂。本文以发展低成本、高效表面凹陷纳米钯催化剂为目标,系统开展一步法表面凹陷钯纳米多面体的可控制备及电催化

关键词：钯纳米多面体表面凹陷电催化可控制备