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钙钛矿材料制备中的溶剂配位效应

物理化学学报 2021年第4期37卷 73-82页

作者：张欣韩登宝陈小梅陈宇常帅钟海政北京理工大学材料学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

钙钛矿材料具有吸收系数大、载流子迁移率高、可溶液加工等特点,在太阳能电池、发光二极管、光电探测等领域具有潜在的应用价值。钙钛矿的光电性质与其维度、尺寸、形貌密切相关,因此研究材料的生长是实现高性能器件应用的基础。钙钛矿... 详细信息

钙钛矿材料具有吸收系数大、载流子迁移率高、可溶液加工等特点,在太阳能电池、发光二极管、光电探测等领域具有潜在的应用价值。钙钛矿的光电性质与其维度、尺寸、形貌密切相关,因此研究材料的生长是实现高性能器件应用的基础。钙钛矿前驱体与溶剂之间的配位作用对钙钛矿的生长过程具有重要影响。本综述总结了钙钛矿前驱体与溶剂之间的配位作用对钙钛矿单晶、多晶薄膜、量子点三类体系制备的影响,讨论了在上述材料制备中的溶剂配位效应,特别是溶剂配位效应所形成的溶剂化物对材料生长过程,以及所制备的材料(形貌、晶相、缺陷、稳定性)的影响。最后,我们对这一研究方向存在的问题和挑战进行了分析和展望。

关键词：钙钛矿配位作用结晶溶剂化

单层二维量子自旋霍尔绝缘体1T'-WTe_(2)研究进展

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物理学报 2022年第12期71卷 297-310页

作者：贾亮广刘猛陈瑶瑶张钰王业亮北京理工大学集成电路与电子学院低维量子结构与器件工信部重点实验室北京100081

量子自旋霍尔效应通常存在于二维拓扑绝缘体中,其具有受拓扑保护的无耗散螺旋边界态.2014年,理论预言单层1T'相过渡金属硫族化合物是一类新型的二维量子自旋霍尔绝缘体.其中,以单层1T'-WTe_(2)为代表的材料体系具有原子结构稳定、体带... 详细信息

量子自旋霍尔效应通常存在于二维拓扑绝缘体中,其具有受拓扑保护的无耗散螺旋边界态.2014年,理论预言单层1T'相过渡金属硫族化合物是一类新型的二维量子自旋霍尔绝缘体.其中,以单层1T'-WTe_(2)为代表的材料体系具有原子结构稳定、体带隙显著、拓扑性质易于调控等许多独特的优势,对低功耗自旋电子器件的发展具有重要的意义.本文总结了单层1T'-WTe_(2)在实验上的最新进展,包括基于分子束外延生长的材料制备,螺旋边界态的探测及其对磁场的响应,掺杂、应力等手段在单层1T'-WTe_(2)中诱导出的新奇量子物态等.也对单层1T'-WTe_(2)未来可能的应用前景进行了展望.

关键词：单层1T’-WTe_(2) 拓扑绝缘体量子自旋霍尔效应螺旋边界态

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硒化铅核壳量子点的合成与应用研究进展

发光学报 2020年第6期41卷 631-645页

作者：张小丽王雷李冬邹炳锁钟海政北京理工大学材料学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081 邯郸学院化学化工与材料学院河北邯郸056005

硒化铅(PbSe)量子点具有宽红外光谱调控范围、高荧光量子产率和可溶液加工等特点,成为一类重要的红外材料体系。与广泛研究的PbS量子点相比,PbSe量子点在空气中容易氧化,从而严重破坏其光电特性,制约了其应用的发展。壳层的包覆是有效提... 详细信息

硒化铅(PbSe)量子点具有宽红外光谱调控范围、高荧光量子产率和可溶液加工等特点,成为一类重要的红外材料体系。与广泛研究的PbS量子点相比,PbSe量子点在空气中容易氧化,从而严重破坏其光电特性,制约了其应用的发展。壳层的包覆是有效提升PbSe量子点光学特性和化学稳定性的策略之一,是推动PbSe量子点应用发展的材料研究方向。本文综述了PbSe核壳量子点的合成及其在光电探测、太阳能电池、激光器和光催化等领域的应用研究进展,希望能够为国内研究者开展相关研究提供参考。

关键词：硒化铅量子点核壳结构红外光电

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半导体量子点中的双激子发光

中国激光 2023年第1期50卷 17-28页

作者：黄鹏张用友钟海政北京理工大学材料学院低维量子结构与器件工信部重点实验室北京100081 北京理工大学物理学院纳米光子学与超精密光电系统北京市重点实验室北京100081

双激子发光是半导体材料在高激发强度下形成两个激子后复合发光的一种物理过程。相较于块体材料,量子点体积小、载流子受限、能级分立,从而具有独特的双激子发光特性,具体表现为双激子结合能大,级联发射中的光子对是极化反对称的,激子... 详细信息

双激子发光是半导体材料在高激发强度下形成两个激子后复合发光的一种物理过程。相较于块体材料,量子点体积小、载流子受限、能级分立,从而具有独特的双激子发光特性,具体表现为双激子结合能大,级联发射中的光子对是极化反对称的,激子对的俄歇复合效应强。从双激子发光研究的发展历程出发,重点介绍了量子点双激子发光的基本原理、光谱特性,特别是量子效应对量子纠缠和光增益的影响。讨论了量子点双激子发光在纠缠光源、量子点激光器等方面的应用潜力和目前所面临的挑战。

关键词：量子光学量子点双激子纠缠光子源俄歇复合光增益

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微透镜阵列的制备与应用研究进展

光学学报 2021年第21期41卷 1-24页

作者：李建军褚春艳卢玮彤张萍萍杨高岭钟海政赵跃进北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室北京100081 北京理工大学材料学院低维量子结构与器件工信部重点实验室北京100081 北京理工大学深圳研究院深圳518057

微透镜阵列是一种多功能的微光学元件,可以对入射光进行扩散、光束整形、光线均分、光学聚焦等调制,进而实现大视角、低像差、小畸变、高时间分辨率和无限景深等,在光电器件和光学系统的微型化、智能化和集成化方面具有重要的应用潜力... 详细信息

微透镜阵列是一种多功能的微光学元件,可以对入射光进行扩散、光束整形、光线均分、光学聚焦等调制,进而实现大视角、低像差、小畸变、高时间分辨率和无限景深等,在光电器件和光学系统的微型化、智能化和集成化方面具有重要的应用潜力。介绍了微透镜阵列的光学原理和发展历程,综述了喷墨打印、激光直写、丝网印刷、光刻技术、光聚合技术、热熔回流技术和化学气相沉积法等微透镜阵列制备技术,总结了微透镜阵列在成像传感、照明光源、显示和光伏等领域的应用进展,最后对微透镜阵列的发展方向进行了展望,讨论了曲面微透镜、叠加复眼系统以及微透镜与新型光电材料结合等新方向的发展趋势和未来挑战。

关键词：光学制造微透镜阵列制备技术器件集成光学系统显示

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量子点光刻技术及其显示应用

应用化学 2021年第9期38卷 1175-1188页

作者：张萍萍杨高岭康果果石建兵钟海政北京理工大学材料学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081 北京理工大学光电学院北京100081

量子点显示器件具有高光谱纯度、宽色域、高亮度等优势,被认为是显示行业未来的一个重要发展方向。发展量子点高精度光刻图案化技术对实现其在显示领域的应用具有重要的意义。本文阐述了量子点光刻技术的最新进展,主要包括光刻胶辅助剥... 详细信息

量子点显示器件具有高光谱纯度、宽色域、高亮度等优势,被认为是显示行业未来的一个重要发展方向。发展量子点高精度光刻图案化技术对实现其在显示领域的应用具有重要的意义。本文阐述了量子点光刻技术的最新进展,主要包括光刻胶辅助剥离光刻和直接光刻技术。在直接光刻技术方面,着重介绍混入光刻胶光刻和配体工程光刻,并对图案化的量子点发光层在光致发光和电致发光中的应用进展进行评述。同时,介绍量子点光刻中存在的问题并展望其在超高分辨率显示领域的应用前景。

关键词：光刻量子点图案化显示

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共轭聚合物光电探测器研究进展

化学通报 2022年第2期85卷 155-168页

作者：叶智杰陈宇北京理工大学材料学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

相较于传统无机半导体材料,有机共轭聚合物半导体具有响应光谱高度可调、质量轻、可大面积制备、与柔性基板兼容等优点,其作为光活性层在下一代可穿戴光电探测器的应用中显示出巨大的应用潜力。共轭聚合物具有多样化的结构设计,不同的... 详细信息

相较于传统无机半导体材料,有机共轭聚合物半导体具有响应光谱高度可调、质量轻、可大面积制备、与柔性基板兼容等优点,其作为光活性层在下一代可穿戴光电探测器的应用中显示出巨大的应用潜力。共轭聚合物具有多样化的结构设计,不同的分子结构对其光物理化学性能可进行灵活调控,进而展现出各具特色的光电特性。同时,通过结构优化亦可赋予共轭聚合物优良的溶液加工性能,简化其器件制备工艺。本文简要介绍了共轭聚合物光电探测器的工作原理及其相关参数,根据聚合物主链结构单元的不同,分别对各类有机共轭聚合物材料在光电探测领域的最新研究和应用进展进行综述和分析,探讨了共轭聚合物构效关系、器件结构等对光电探测性能的影响,并对其现有不足和未来发展进行展望,以期能促进共轭聚合物光电探测器的进一步发展。

关键词：光电探测共轭聚合物异质结响应度比探测率

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Ce基块体非晶合金研究进展

稀有金属材料与工程 2022年第1期51卷 359-368页

作者：金辰日杨素媛北京理工大学材料学院北京100081 冲击环境材料技术重点实验室北京100081

Ce基块体非晶合金具有弹性模量低、玻璃化转变温度低、非晶形成能力良好等特点,与传统的Zr基、Ti基、Fe基、Pd基等体系的块体非晶合金相比,Ce基块体非晶合金在过冷液相区内进行均匀塑性变形加工时所需的温度条件更低,由于具有与塑料材... 详细信息

Ce基块体非晶合金具有弹性模量低、玻璃化转变温度低、非晶形成能力良好等特点,与传统的Zr基、Ti基、Fe基、Pd基等体系的块体非晶合金相比,Ce基块体非晶合金在过冷液相区内进行均匀塑性变形加工时所需的温度条件更低,由于具有与塑料材料相似的低温热塑性行为特征,因此也被人们称为金属塑料。本文主要介绍了Ce-Al-M、Ce-Al-Cu-X、Ce-La系和Ce-Ga系等块体非晶合金体系,并结合Ce基块体非晶合金不同于传统非晶合金的独特微观结构特征和性能优势,对其在微器件制造、数据存储等领域的应用前景进行了讨论,同时针对Ce基块体非晶合金研究目前存在的问题以及未来发展的方向进行了分析。

关键词： Ce基块体非晶合金金属塑料玻璃化转变温度过冷液相区热塑性变形

Cu(111)衬底上单层铁电GeS薄膜的原子和电子结构研究

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物理学报 2024年第1期73卷 123-130页

作者：朱孟龙杨俊董玉兰周源邵岩侯海良陈智慧何军湖南工商大学微电子与物理学院长沙410205 中南大学物理与电子学院纳米光子学与器件湖南省重点实验室长沙410083 北京理工大学集成电路与电子学院工信部低维量子结构与器件重点实验室北京100081

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.... 详细信息

二维铁电材料因具有自发极化特性,在铁电场效应晶体管、非易失性存储器和传感器中具有广泛的技术和器件应用.特别是第Ⅳ主族单硫属化合物具有最高的理论预测热电特性和本征的面内铁电极化特性,适合作为探索二维铁电极化特性的模型材料.然而,由于相对大的解理能,目前不容易获得高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物,严重阻碍了这些材料应用到快速发展的二维材料及其异质结研究中.本文采用分子束外延方法在Cu(111)衬底上成功制备单层GeS.通过高分辨扫描隧道显微镜,原位X射线光电子能谱和角分辨光电子能谱以及密度泛函理论计算,对单层GeS原子晶格和电子能带结构进行了系统表征.研究结果表明:单层GeS具有正交晶格结构和近似平带的电子能带结构.单层GeS的成功制备和表征使得制备高质量和大尺寸单层第Ⅳ主族单硫属化合物成为可能,有利于该主族材料应用到快速发展的二维铁电材料以及异质结研究中.

关键词：二维铁电过渡金属单硫属化合物硫化锗扫描隧道显微镜 X射线光电子能谱

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