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基于绿色反溶剂工程的钙钛矿结晶过程调控及其机理
1
作者 刘志军 杨平 +4 位作者 亢天利 刘凤霞 许晓飞 李志义 魏炜 《发光学报》 北大核心 2025年第1期70-80,共11页
乙酸乙酯(Ethyl acetate,EA)常作为绿色反溶剂来制备钙钛矿薄膜,但高极性导致萃取速率过快,使晶体的成核和结晶过程难以控制。本文通过向EA中添加正己烷(n-hexane,Hex)调节反溶剂萃取速率,进而控制溶液过饱和度使晶体的成核和生长过程... 乙酸乙酯(Ethyl acetate,EA)常作为绿色反溶剂来制备钙钛矿薄膜,但高极性导致萃取速率过快,使晶体的成核和结晶过程难以控制。本文通过向EA中添加正己烷(n-hexane,Hex)调节反溶剂萃取速率,进而控制溶液过饱和度使晶体的成核和生长过程达到动态平衡;同时使用Materials Studio软件对溶剂-反溶剂体系进行分子动力学模拟,定量计算其相互作用能。实验表明,60%N-Hex(反溶剂中Hex所占摩尔分数为60%)混合反溶剂制备的钙钛矿薄膜平均晶粒尺寸为249 nm,比纯EA和纯Hex制备薄膜分别提升17%和71%;载流子寿命为225 ns,比纯EA和纯Hex制备薄膜分别提升27%和45%;同时该薄膜(110)晶面优先取向。本实验的分子动力学计算结果表明,当溶剂-反溶剂相互作用力为1385 kJ/mol时,得到最佳钙钛矿薄膜。 展开更多
关键词 钙钛矿 绿色 反溶剂工程 分子动力学
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Er^(3+)掺杂AlScN薄膜发光及铁电性能的协同调控
2
作者 李丹 刘明睿 +6 位作者 王帅 贾玉萍 臧行 孙蕊 张山丽 孙晓娟 黎大兵 《发光学报》 北大核心 2025年第6期1048-1056,共9页
稀土离子具有丰富的发光能级,将其作为发光中心掺杂到铁电材料中,利用铁电极化可以实现对稀土离子发光波长及强度的动态调控,将大幅提升半导体光电子器件的性能。AlScN以其强剩余极化、宽禁带特性以及与CMOS工艺的高兼容性,为构建铁电... 稀土离子具有丰富的发光能级,将其作为发光中心掺杂到铁电材料中,利用铁电极化可以实现对稀土离子发光波长及强度的动态调控,将大幅提升半导体光电子器件的性能。AlScN以其强剩余极化、宽禁带特性以及与CMOS工艺的高兼容性,为构建铁电多功能调控的新型发光器件提供了新的机遇。本文研究了Er^(3+)掺杂对AlScN薄膜发光以及铁电特性的影响,掺杂浓度的提升增加了发光中心的数量,在3.6%~9.4%的浓度范围内表现为Er^(3+)发光峰强度增加,但超过10%的浓度引起的猝灭效应会导致发光减弱。Er^(3+)掺杂使得AlScN性能有轻微的退化,但在9.4%的浓度下仍能保持80μC/cm^(2)以上的剩余极化,展现了发光与强铁电性能并存的特性,为这一铁电材料实现多功能、高集成的新型发光器件设计奠定了基础。 展开更多
关键词 AlScN Er^(3+) 光致发光 强铁电性
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有机小分子荧光探针结合静电纺丝用于爆炸物检测研究进展
3
作者 成乐琴 陶韵琦 +1 位作者 张跃伟 于雪 《发光学报》 北大核心 2025年第1期126-139,共14页
近年来,随着炸药制备和隐蔽性水平的进一步提高,爆炸物探测也面临更加严峻的挑战。有机小分子荧光探针具有高灵敏度、高选择性、低检测限等优点,近年来在爆炸物识别方面得到了广泛应用。然而,这些荧光探针对爆炸物的识别通常需要在溶液... 近年来,随着炸药制备和隐蔽性水平的进一步提高,爆炸物探测也面临更加严峻的挑战。有机小分子荧光探针具有高灵敏度、高选择性、低检测限等优点,近年来在爆炸物识别方面得到了广泛应用。然而,这些荧光探针对爆炸物的识别通常需要在溶液中进行,导致其应用受到很大限制。静电纺丝是一种制备直径可控、形态均匀的纳米纤维的有效技术。将荧光探针与静电纺丝技术结合制备出具有携带方便、可重复性好、检测限低等优点的荧光纳米纤维膜,有效地拓宽了荧光探针在检测爆炸物方面的应用。本文对有机小分子材料的荧光传感单元结构进行分类,总结了有机小分子荧光纳米纤维膜传感器对常见爆炸物三硝基甲苯(Trinitrotoluene,TNT)、三硝基苯酚(Trinitrophenol,TNP)、2,4-二硝基甲苯(2,4-Dinitrotoluene,DNT)、环三亚甲基三硝胺(Cyclotrimethylene trinitramine,RDX)、三过氧化三丙酮(Triacetone triperoxide,TATP)等进行荧光识别和检测,为实际爆炸物检测中静电纺荧光纳米纤维膜的设计提供指导,同时为荧光探针在复杂环境中的实际应用提供了新思路。 展开更多
关键词 荧光探针 静电纺丝 爆炸物检测 纳米薄膜纤维
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比率荧光碳点对部分水解聚丙烯酰胺精准识别与降解
4
作者 施伟光 孙晓静 +2 位作者 邵丹阳 李昌升 董彪 《发光学报》 北大核心 2025年第3期545-552,共8页
以L-色氨酸、叶酸和氯化铜为原料,采用自下而上的方法水热合成了特异性识别部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的铜掺杂碳点(Cu-CDs)。采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱和稳态瞬态荧光光谱等表征方法对碳点结构、HPAM识别机制与降解性能进行... 以L-色氨酸、叶酸和氯化铜为原料,采用自下而上的方法水热合成了特异性识别部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)的铜掺杂碳点(Cu-CDs)。采用透射电子显微镜、X射线光电子能谱和稳态瞬态荧光光谱等表征方法对碳点结构、HPAM识别机制与降解性能进行了研究。结果表明,Cu-CDs的荧光量子产率为60%,具有抗离子干扰特性,特异性识别水中的HPAM。在1~1000 mg/L范围内,Cu-CDs的比率荧光强度(I_(360)/I_(450))和HPAM浓度呈现良好的线性关系,最低检测限为0.27 mg/L。经365 nm紫外光照射2 h,Cu-CDs催化HPAM的降解率为78%,而且经过5个降解循环后,仍保持较高的降解率(67%),展现出优异的光催化稳定性。本研究为精准识别与降解HPAM、实现高效的污染物处理提供了一种可行策略。 展开更多
关键词 比率荧光碳点 部分水解聚丙烯酰胺 特异性识别 光催化降解
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光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术研究进展 被引量：1
5
作者 姚瑶 闫胤洲 蒋毅坚 《发光学报》 北大核心 2025年第1期23-45,共23页
光学微腔通过在介观尺度上增强光与物质相互作用,可作为通用功能结构用于增强荧光辐射与拉曼散射过程,在痕量物质检测、光电发光器件等领域具有独特的优势。随着微纳加工技术的不断进步,光学微腔的设计朝着更高品质因子和更小模式体积... 光学微腔通过在介观尺度上增强光与物质相互作用,可作为通用功能结构用于增强荧光辐射与拉曼散射过程,在痕量物质检测、光电发光器件等领域具有独特的优势。随着微纳加工技术的不断进步,光学微腔的设计朝着更高品质因子和更小模式体积方向发展,光与物质相互作用效率持续提升,展现出了更多独特的光辐射及光散射增强特性。然而,相比于金属表面等离激元近场调控,光学微腔在增强荧光及拉曼痕量检测方面仍面临挑战。为了克服这一难题,人们提出了光学微腔-金属/二维半导体复合结构,为不同场景下的高性能荧光增强和拉曼痕量检测提供了全新的解决方案,展现出光学微腔在光辐射和光散射增强领域巨大的应用潜力。本文总结了近20年来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的研究进展,详细介绍了光学微腔的种类及其光学特性,深入探讨了光学微腔及其复合结构荧光和拉曼增强机制与前沿研究成果。最后,对未来光学微腔荧光和拉曼光谱增强技术的发展和应用前景进行了总结与展望。 展开更多
关键词 光学微腔 荧光光谱 拉曼光谱 表面增强荧光光谱 表面增强拉曼光谱
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超快闪烁晶体Cs_(2)ZnCl_(4)研究进展
6
作者 左晓艺 武彤 +6 位作者 王绍涵 王丁 唐一文 王东 石云 韩三灿 陈俊锋 《发光学报》 北大核心 2025年第5期863-872,共10页
下一代高能物理实验与飞行时间正电子发射断层扫描成像对闪烁体提出了更快衰减时间的要求,以满足更高辐射探测精度的需求,要求闪烁体具有纳秒(ns)甚至皮秒(ps)量级的超快衰减时间。Cs_(2)ZnCl_(4)晶体具有衰减快、无慢成分发光、熔点低... 下一代高能物理实验与飞行时间正电子发射断层扫描成像对闪烁体提出了更快衰减时间的要求,以满足更高辐射探测精度的需求,要求闪烁体具有纳秒(ns)甚至皮秒(ps)量级的超快衰减时间。Cs_(2)ZnCl_(4)晶体具有衰减快、无慢成分发光、熔点低、不易潮解以及发光光谱与光电倍增管匹配较好等优势,近年来作为一种交叉发光的超快闪烁体受到越来越多的关注。本文围绕发光机制、物化特性、晶体生长、闪烁性能等方面,较为全面地回顾了Cs_(2)ZnCl_(4)晶体的研究历史与进展,重点介绍了Cs_(2)ZnCl_(4)的光学与闪烁性能,总结和展望了Cs_(2)ZnCl_(4)晶体作为一种独特超快闪烁体的应用潜力。 展开更多
关键词 Cs_(2)ZnCl_(4) 超快闪烁体 芯带-价带发光 晶体生长 闪烁性能
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氧化物全光控突触研究进展
7
作者 单海 应宏微 +4 位作者 程培红 胡令祥 王敬蕊 叶志镇 诸葛飞 《发光学报》 北大核心 2025年第2期245-259,共15页
类脑神经形态计算有望克服传统冯·诺依曼计算架构瓶颈,实现低功耗、高效信息处理,进而推动人工智能技术的发展。人工突触是构建神经形态系统的关键硬件,其中光电突触结合了电子学和光子学优势,具有光学感知、信息计算和存储等多种... 类脑神经形态计算有望克服传统冯·诺依曼计算架构瓶颈,实现低功耗、高效信息处理,进而推动人工智能技术的发展。人工突触是构建神经形态系统的关键硬件,其中光电突触结合了电子学和光子学优势,具有光学感知、信息计算和存储等多种功能。新兴的全光控光电突触,其电导非易失性增大和降低均通过光信号实现,可有效避免电信号对器件微结构的破坏,改善工作稳定性,并且赋予突触器件新的功能。氧化物易制备,与CMOS工艺兼容性好,是使用最广泛的人工突触材料。本文梳理了具有长程可塑性的氧化物全光控突触器件研究进展,分别讨论了基于光波长和光功率调控的全光控突触,主要聚焦器件结构、材料选择和光电响应机制,最后分析了当前全光控突触发展面临的挑战。 展开更多
关键词 神经形态计算 光电突触 全光控突触 长程可塑性 氧化物
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双短链配体调控提升MAPbBr_(3)量子点性能及广色域LED显示应用
8
作者 李恭明 蔡俊虎 +6 位作者 赖文宗 陈晓钢 查楠 叶芸 徐胜 郭太良 陈恩果 《发光学报》 北大核心 2025年第1期1-11,共11页
量子点(Quantum dots)凭借其尺寸可调控、卓越的光致发光量子产率(PLQY)以及宽光谱吸收等特性,展现出了卓越的光学性能,使其成为全彩广色域显示中LED色转换层的理想材料选择。特别是MAPbBr_(3)钙钛矿量子点(PQDs),不仅制备工艺简单,并... 量子点(Quantum dots)凭借其尺寸可调控、卓越的光致发光量子产率(PLQY)以及宽光谱吸收等特性,展现出了卓越的光学性能,使其成为全彩广色域显示中LED色转换层的理想材料选择。特别是MAPbBr_(3)钙钛矿量子点(PQDs),不仅制备工艺简单,并且还拥有优异的光电性能,因而被视为极具商业化潜力的材料。然而,MAPbBr_(3) PQDs在合成后其表面的配体极易脱落,导致表面缺陷态密度增加,这使得它们在水氧等环境因素下稳定性较差,最终导致其PLQY进一步降低。本研究提出了一种高效的一步合成MAPbBr_(3) PQDs策略:通过配体辅助再沉积技术(LARP),并创新性地使用2-己基癸酸(DA)配体替换传统的油酸(OA)配体,在室温条件下成功地合成了具有出色稳定性和高PLQY的MAPbBr_(3) PQDs。与单长碳链的OA配体相比,双短链的DA配体能与MAPbBr_(3) PQDs建立起更强的配位键。配体与PQDs之间的强相互作用有助于全面钝化晶格缺陷,从而减弱非辐射过程并提高材料的环境稳定性。因此,DA修饰后的MAPbBr_(3) PQDs不仅展现出高达87.8%的PLQY,而且在水氧环境中也表现出更高的稳定性。室温环境下,使用DA配体修饰后的MAPbBr_(3) PQDs的PL峰值在放置半个月后仍保持在原来的68.3%,而OA配体修饰的PQDs表现出几乎完全的荧光猝灭。随后,将DA配体修饰后的绿色发射MAPbBr_(3) PQDs、红色发射CsPbBrI2 PQDs以及蓝色发射CsPbCl1.5Br1.5 PQDs置于聚苯乙烯(PS)环境中包覆固化成膜,替代传统荧光粉应用于显示器件发光二极管(LED)的色转换层,测试其色域范围达到了NTSC标准的137.09%。 展开更多
关键词 MAPbBr_(3)PQDs DA配体 稳定性 广色域 LED
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一种提升LED光输出稳定性的有机-无机锰卤化物及其亮度优化
9
作者 孙逸群 张亮亮 +3 位作者 潘国徽 吴昊 武华君 张家骅 《发光学报》 北大核心 2025年第6期951-960,共10页
有机-无机杂化锰卤化物是一种理想的窄带绿光材料,但其封装的LED器件在点亮后快速衰减,导致无法应用。本文报道了一种有机-无机杂化锰卤化物(1-m PQBr)2Mn Br4(1-m PQ=1-甲基哌嗪,1-C5H12N2),并展示其封装LED的良好光输出稳定性。此外,... 有机-无机杂化锰卤化物是一种理想的窄带绿光材料,但其封装的LED器件在点亮后快速衰减,导致无法应用。本文报道了一种有机-无机杂化锰卤化物(1-m PQBr)2Mn Br4(1-m PQ=1-甲基哌嗪,1-C5H12N2),并展示其封装LED的良好光输出稳定性。此外,针对发光弱的问题提出了优化的蒸发合成法和金属离子掺杂方法,其中掺杂10%Li的样品表现出最高的发光强度,与传统蒸发法相比提升了28%。研究发现,改进蒸发法提高了材料对蓝光的吸收;离子替代法改变了晶格结构,提升了发光强度。由(1-mPQBr)2MnBr4封装的白光LED色域覆盖范围达到106%NTSC,在10 m A的驱动电流下,光效112 lm/W。该发现为有机-无机杂化锰卤化物在高色域显示领域的应用打开了大门。 展开更多
关键词 有机-无机金属卤化物 绿色荧光粉 光致发光 LED应用
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X射线成像用玻璃闪烁体制备与研究进展
10
作者 肖晓 张丹丹 +3 位作者 夏梦玲 钱森 任晶 许银生 《发光学报》 北大核心 2025年第6期995-1013,共19页
闪烁体在高能物理精密探测、核物理研究、医学诊断、工业探伤以及国防安全监控等领域有着巨大的应用潜力。然而,传统的闪烁单晶材料制备工艺复杂、成本较高,且体积尺寸有限,难以实现大规模制备。近年来,玻璃闪烁体以其工艺的高度成熟、... 闪烁体在高能物理精密探测、核物理研究、医学诊断、工业探伤以及国防安全监控等领域有着巨大的应用潜力。然而,传统的闪烁单晶材料制备工艺复杂、成本较高,且体积尺寸有限,难以实现大规模制备。近年来,玻璃闪烁体以其工艺的高度成熟、成本低廉、高效发光,以及出色的可塑性脱颖而出。本文详细阐述了玻璃闪烁体的发光机理,并列举了评估其闪烁性能的关键参数。根据其组分和结构特点主要分为氧化物玻璃闪烁体、卤化物玻璃闪烁体、微/纳米晶复合玻璃闪烁体。重点综述了X射线用玻璃闪烁体的最新研究成果与发展态势,并对高密度玻璃闪烁体进行了总结,最后对X射线用玻璃闪烁体的未来发展趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 闪烁材料 玻璃闪烁体 辐射发光 X射线成像
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热塑性聚氨酯衬底表面改性及其在柔性OLED中的应用
11
作者 李欣奕 吴丽双 +3 位作者 杨惠山 张乐天 谢文法 刘士浩 《发光学报》 北大核心 2025年第5期896-904,共9页
柔性OLED的发展依赖高性能柔性衬底的支持。热塑性聚氨酯(TPU)是一种兼具柔韧性和高强度的高分子材料,因其软链段与硬链段交替排列的结构,展现出应用于柔性OLED衬底的潜力。然而,商用TPU表面常存在微观不平整,这对高精度柔性OLED的制造... 柔性OLED的发展依赖高性能柔性衬底的支持。热塑性聚氨酯(TPU)是一种兼具柔韧性和高强度的高分子材料,因其软链段与硬链段交替排列的结构,展现出应用于柔性OLED衬底的潜力。然而,商用TPU表面常存在微观不平整,这对高精度柔性OLED的制造会造成不利影响,可能导致光学和电性能下降。为解决这一问题,本研究通过溶液加工在TPU表面沉积聚(3,4-乙二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)涂层以改善表面质量。结果显示,PEDOT:PSS涂层将TPU表面粗糙度从7.05 nm显著降低至2.19 nm,提高了后续功能涂层(如发光层和电极层)的沉积均匀性。基于修饰后的TPU衬底,成功制备了顶发射和底发射柔性OLED,最高外量子效率分别达16.0%和15.2%,并表现出优异的柔性显示性能。本研究为TPU在柔性OLED及其他柔性电子器件中的应用提供了新思路和支持,具有重要前景。 展开更多
关键词 有机电致发光器件 柔性衬底 热塑性聚氨酯 表面修饰
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从单晶MgZnO到非晶Ga_(2)O_(3):深紫外光电探测器的发展和选择
12
作者 梁会力 朱锐 +1 位作者 杜小龙 梅增霞 《发光学报》 北大核心 2025年第3期399-411,共13页
宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙... 宽带隙半导体在研制无滤光片紧凑型日盲紫外探测器方面具有极大的发展潜力。本文结合本团队在分子束外延MgZnO单晶薄膜和磁控溅射非晶Ga_(2)O_(3)薄膜以及相应日盲紫外探测器的研究经验,综述了以MgZnO和非晶Ga_(2)O_(3)为代表的宽带隙氧化物半导体深紫外探测器研究进展,发现非晶Ga_(2)O_(3)薄膜拥有不输于单晶薄膜的深紫外响应特性。众多研究结果表明,氧空位相关缺陷对器件性能起着至关重要的作用,对其进行合理调控可有效提升器件性能。此外,与氧空位缺陷相伴的持续光电导效应为开发深紫外光电突触器件提供了新的研究视角。最后,针对上述研究中存在的问题进行剖析总结,期望进一步推动宽带隙氧化物半导体材料,尤其非晶Ga_(2)O_(3)材料在未来深紫外探测方面的产业应用。 展开更多
关键词 日盲紫外 光电探测器 镁锌氧 氧化镓 非晶
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基于香豆素的Zn^(2+)荧光探针构建及其应用
13
作者 王晔 朱鑫玥 +5 位作者 怀玉 崔彤 李超 刘洋 高云 高妍 《发光学报》 北大核心 2025年第1期185-193,共9页
以香豆素醛和取代胺基的四氮唑为原料经缩合反应制备了新型荧光探针ASZ。通过高分辨率质谱(HR-MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)对其结构进行了表征。ASZ识别Zn^(2+)后最大吸收波长红移80 nm,可实现对Zn^(2+)的“裸眼... 以香豆素醛和取代胺基的四氮唑为原料经缩合反应制备了新型荧光探针ASZ。通过高分辨率质谱(HR-MS)、核磁共振氢谱(1H NMR)和核磁共振碳谱(13C NMR)对其结构进行了表征。ASZ识别Zn^(2+)后最大吸收波长红移80 nm,可实现对Zn^(2+)的“裸眼”识别。且探针ASZ可通过荧光“OFF-ON”高选择性响应Zn^(2+),识别Zn^(2+)后探针的荧光强度增大4倍,其检测限低至9.94 nmol/L。利用HR-MS探讨了探针ASZ识别Zn^(2+)的响应机制。由于探针ASZ的水溶性较好,抗干扰性强,探针ASZ被用于水样中Zn^(2+)的半定量分析。最重要的是,ASZ因其生物毒性小且识别Zn^(2+)的灵敏度较高,已被成功用于细胞和小鼠体内Zn^(2+)的荧光成像。 展开更多
关键词 荧光探针 香豆素 锌离子 生物成像
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基于Sb_(2)O_(3)可饱和吸收体的2.8μm被动调Q激光器
14
作者 张雅馨 陈邱笛 +4 位作者 卢思亮 陈言 张沛雄 李真 陈振强 《发光学报》 北大核心 2025年第3期528-535,共8页
提出了一种采用978 nm侧泵的基于氧化锑可饱和吸收体掺铒被动调Q激光器。采用垂直微间距升华法(chemical reaction assisted vertical micro sublimation method,CVMS)成功地将Sb_(2)O_(3)转移到Al_(2)O_(3)衬底上,并对其进行了形貌、... 提出了一种采用978 nm侧泵的基于氧化锑可饱和吸收体掺铒被动调Q激光器。采用垂直微间距升华法(chemical reaction assisted vertical micro sublimation method,CVMS)成功地将Sb_(2)O_(3)转移到Al_(2)O_(3)衬底上,并对其进行了形貌、结构等性能表征。采用978 nm侧泵实现了基于Sb_(2)O_(3)-SA掺铒晶体材料的被动调Q,最大单脉冲能量和最大峰值功率分别为6.84μJ和1.12 W。随着泵浦功率的增加,脉冲宽度从19.64μs减小到6.09μs,重复频率从19.10 kHz增大到62.13 kHz。输出激光的中心波长位于2793 nm,且波长在2793 nm处对应的FWHM为9.10 nm。实验结果表明,基于氧化锑可饱和吸收体的铒掺杂晶体材料被动调Q激光器为利用新型可饱和吸收体实现更低成本、稳定性更强且谐振腔设计简单的~3μm中红外激光器提供了新依据。 展开更多
关键词 Er^(3+) ~3μm激光 被动调Q 氧化锑可饱和吸收体
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氧化锌基忆阻器件研究进展
15
作者 史佳娟 单旋宇 +2 位作者 王中强 徐海阳 刘益春 《发光学报》 北大核心 2025年第5期753-769,共17页
忆阻器因其具有结构简单、可集成密度高、运行功耗低等优势,在高效信息存储处理、类脑突触功能模拟等领域有着良好的应用前景。氧化锌材料具有制备工艺简单、室温激子稳定性优异、生物相容性良好等优点,是发展高性能忆阻器件的理想材料... 忆阻器因其具有结构简单、可集成密度高、运行功耗低等优势,在高效信息存储处理、类脑突触功能模拟等领域有着良好的应用前景。氧化锌材料具有制备工艺简单、室温激子稳定性优异、生物相容性良好等优点,是发展高性能忆阻器件的理想材料之一。本文综述了近年来氧化锌基忆阻器件的研究进展,包括氧化锌基忆阻器件的阻变特性与运行机制、突触认知功能模拟、相关神经形态功能及应用。首先,介绍了氧化锌基忆阻器件的阻变特性及其运行机制,包括电信号和光信号调制的阻变行为;在此基础上,依据不同的阻变特性依次介绍了基于忆阻器实现的突触器件认知功能模拟,包括突触可塑性和进阶学习法则模拟;进一步介绍了忆阻器件在神经形态计算方面的应用,包括逻辑运算、模式识别和多模式感存算一体化功能;最后,总结氧化锌基忆阻器件现阶段面临的挑战,并对未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氧化锌 忆阻器 光电忆阻器 人工突触
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宽禁带半导体X射线探测器研究进展
16
作者 吴璇 高润龙 +3 位作者 刘志宇 钟向丽 刘林月 欧阳晓平 《发光学报》 北大核心 2025年第5期794-812,共19页
高性能半导体X射线探测器应具备低检测限、低暗电流、高灵敏度、快速响应、强抗辐照性能等特点。碳化硅、氮化镓、金刚石、氧化镓和氧化锌等宽禁带半导体因具有宽禁带宽度、高电子迁移率、高击穿场强、高饱和载流子漂移速度、大离位能... 高性能半导体X射线探测器应具备低检测限、低暗电流、高灵敏度、快速响应、强抗辐照性能等特点。碳化硅、氮化镓、金刚石、氧化镓和氧化锌等宽禁带半导体因具有宽禁带宽度、高电子迁移率、高击穿场强、高饱和载流子漂移速度、大离位能等特性,在X射线探测中展现出优异性能,符合高性能半导体X射线探测器的特点要求,成为极具前景的X射线探测器。本文介绍了碳化硅、氮化镓、金刚石、氧化镓和氧化锌等宽禁带半导体材料特性、制备技术和X射线探测器研究的最新进展,为医学成像、工业检测和太空探索等未来研究方向和潜在应用提供了参考。 展开更多
关键词 宽禁带 半导体 X射线探测器 碳化硅 氮化镓 金刚石
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氧锌镁:从材料特性到紫外探测应用
17
作者 朱勇学 程祯 +1 位作者 刘可为 申德振 《发光学报》 北大核心 2025年第4期565-581,共17页
氧锌镁(ZnMgO)是由宽禁带半导体材料氧化锌(ZnO)和氧化镁(MgO)构成的三元合金,作为直接带隙宽禁带半导体,其禁带宽度理论上可在ZnO的3.37 eV和MgO的7.8 eV之间连续可调,并且具有纳米结构丰富、制备温度低、抗辐射能力强、稳定性高等特性... 氧锌镁(ZnMgO)是由宽禁带半导体材料氧化锌(ZnO)和氧化镁(MgO)构成的三元合金,作为直接带隙宽禁带半导体,其禁带宽度理论上可在ZnO的3.37 eV和MgO的7.8 eV之间连续可调,并且具有纳米结构丰富、制备温度低、抗辐射能力强、稳定性高等特性,是一种优异的紫外光电探测材料。更为有趣的是,除了上述优点外,ZnMgO还具备压电性、热释电性和铁电性等丰富的物理性质,为其紫外探测器的应用拓展提供了新的可能,相关研究也成为近年来紫外探测领域的研究热点。鉴于此,本文全面综述了ZnMgO丰富的材料特性,重点介绍和讨论了能带工程、铁电/热释电/压电极化、低维结构等在其紫外探测器件的结构设计、性能调控和应用发展等方面的研究进展。 展开更多
关键词 氧锌镁 紫外探测器 能带工程 纤锌矿铁电 柔性器件
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氧化锌微纳结构紫外发光与激光器件研究进展
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作者 刘茂生 王金辉 +2 位作者 阚彩侠 施大宁 姜明明 《发光学报》 北大核心 2025年第2期203-228,共26页
氧化锌(ZnO)拥有较宽的直接带隙(3.37 eV)、可观的激子束缚能(60 meV)以及良好的增益特性,这使其成为低维高效纯紫外发光及激光器件的理想材料。目前,基于各种形态的ZnO微腔已经实现了光泵浦激光,但电驱动器件的开发才是其走向实际应用... 氧化锌(ZnO)拥有较宽的直接带隙(3.37 eV)、可观的激子束缚能(60 meV)以及良好的增益特性,这使其成为低维高效纯紫外发光及激光器件的理想材料。目前,基于各种形态的ZnO微腔已经实现了光泵浦激光,但电驱动器件的开发才是其走向实际应用的关键。本文简要回顾了ZnO的基本特性及其微纳结构的常见制备方式,按不同的器件结构梳理了基于ZnO微纳结构的发光和激光器件的主要研究进展。首先,阐述了基于低维ZnO异质结构和肖特基结构的发光与激光器件及相应性能优化手段的研究进展;进一步讨论了p型ZnO材料及相应同质结构发光与激光器件的研究现状;最后对ZnO基器件仍旧存在的问题和未来发展方向进行了总结与展望。 展开更多
关键词 氧化锌 发光器件 激光器件 异质结 同质结
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Pr^(3+)掺杂Ge-As-Ga-Se硫系玻璃和光纤的制备及性能
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作者 王翀 吴嘉辉 +2 位作者 郭海涛 唐钰欣 许彦涛 《发光学报》 北大核心 2025年第1期60-69,共10页
面向4μm波段光纤激光器用增益光纤,制备出0.2%(质量分数)高浓度Pr^(3+)离子掺杂的Ge_(12)As_(20.8)Ga_(4)Se_(63.2)玻璃,通过棒管法拉制了单模双包层增益光纤。采用X射线衍射、差示扫描量热、电子探针元素分析、椭偏仪、红外热像仪、... 面向4μm波段光纤激光器用增益光纤,制备出0.2%(质量分数)高浓度Pr^(3+)离子掺杂的Ge_(12)As_(20.8)Ga_(4)Se_(63.2)玻璃,通过棒管法拉制了单模双包层增益光纤。采用X射线衍射、差示扫描量热、电子探针元素分析、椭偏仪、红外热像仪、红外显微测试、红外傅里叶变换光谱仪、荧光光谱仪等分析了不同工艺下制备的玻璃和光纤的光学特性,最终所制备光纤的基底损耗约为2.65 dB/m,并成功获得光纤在3.8~4.8μm处的强荧光发射。该硫系玻璃光纤具有较高的Pr^(3+)溶解度、良好的热稳定性与发光性能,具有作为4μm波段光纤激光器增益介质的潜力。 展开更多
关键词 硫系玻璃 稀土掺杂 纯化方法 中红外荧光 中红外光纤激光
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ZnO基透明导电薄膜
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作者 史钧达 杨汝琪 +3 位作者 胡杜楠 刘如敏 余涛 吕建国 《发光学报》 北大核心 2025年第4期597-614,共18页
ZnO是一种典型的第三代半导体材料,宽禁宽度3.37 eV。本征ZnO是一种n型半导体,采用施主元素掺杂技术可以显著提升其n型导电特性。ZnO基透明导电薄膜具有原料来源丰富、制备方法多样、可室温生长等优势,可应用于光电、传感、光热等诸多... ZnO是一种典型的第三代半导体材料,宽禁宽度3.37 eV。本征ZnO是一种n型半导体,采用施主元素掺杂技术可以显著提升其n型导电特性。ZnO基透明导电薄膜具有原料来源丰富、制备方法多样、可室温生长等优势,可应用于光电、传感、光热等诸多领域。其中,Al掺杂ZnO(AZO)是一种典型的透明导电氧化物(TCO),备受关注。本文以AZO薄膜为主要代表,综述了ZnO基透明导电薄膜的最新研究进展,包括掺杂ZnO单层薄膜、ZnO基多层薄膜、柔性ZnO基薄膜等不同类型透明导电薄膜的物理化学性质;重点探讨了ZnO基透明导电薄膜的迁移率、禁带宽度、透射率/吸收率/反射率等光电特性及其内在关系;详细介绍了ZnO基透明导电薄膜在发光二极管、太阳能电池、传感器、半导体加热等领域的应用情况;最后对存在的挑战和未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 氧化锌 透明导电薄膜 施主掺杂 AZO 光电特性
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