一、模拟实验发现超高功率激光照射的新现象（论文文献综述）
韩鹏博,徐赫,安众福,蔡哲毅,蔡政旭,巢晖,陈彪,陈明,陈禹,池振国,代淑婷,丁丹,董宇平,高志远,管伟江,何自开,胡晶晶,胡蓉,胡毅雄,黄秋忆,康苗苗,李丹霞,李济森,李树珍,李文朗,李振,林新霖,刘骅莹,刘佩颖,娄筱叮,吕超,马东阁,欧翰林,欧阳娟,彭谦,钱骏,秦安军,屈佳敏,石建兵,帅志刚,孙立和,田锐,田文晶,佟斌,汪辉亮,王东,王鹤,王涛,王晓,王誉澄,吴水珠,夏帆,谢育俊,熊凯,徐斌,闫东鹏,杨海波,杨清正,杨志涌,袁丽珍,袁望章,臧双全,曾钫,曾嘉杰,曾卓,张国庆,张晓燕,张学鹏,张艺,张宇凡,张志军,赵娟,赵征,赵子豪,赵祖金,唐本忠[1]（2022）在《聚集诱导发光》文中指出聚集诱导发光（AIE）是唐本忠院士于2001年提出的一个科学概念,是指一类在溶液中不发光或者发光微弱的分子聚集后发光显着增强的现象。高效固态发光的AIE材料有望从根本上解决有机发光材料面临的聚集导致发光猝灭难题,具有重大的实际应用价值。从分子内旋转受限到分子内运动受限,从聚集诱导发光到聚集体科学,AIE领域已经取得了许多原创性的成果。在本综述中,我们从AIE材料的分类、机理、概念衍生、性能、应用和挑战等方面讨论了AIE领域最近取得的显着进展。希望本综述能激发更多关于分子聚集体的研究,并推动材料、化学和生物医学等学科的进一步交叉融合和更大发展。
徐晨轩[2]（2021）在《垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用》文中提出高效的能源储存与转化技术是推动可再生能源大规模应用的重要技术支撑。近年来,碳基纳米能源储存与转化材料因原料丰富、制备经济、调控便捷等特点而广受关注。纳米材料内部及表界面处的能量与物质传递是决定能量储存与转化性能的关键物理机制。围绕纳米尺度能质传递所发展的诸多理论,认为其符合典型的结构—性能规律。边缘结构广泛存在于石墨烯量子点、碳纳米管、石墨烯、二硫化钼等纳米材料中,但由边缘结构带来的特殊性能通常被笼统地冠以“边缘效应”,对其物理机制尚有待深入研究。本论文对垂直取向石墨烯的边缘能质传递强化机理开展了系统研究,主要聚焦以下两个方面。在机理认识层面,结合近场纳米成像技术、原位检测技术等实验手段和密度泛函理论、分子动力学模拟等计算模拟手段,建立了边缘结构与电子极化行为间的关联,揭示了光诱导边缘局域场增强效应的物理机制。进一步地,研究了在电解液中垂直取向石墨烯边缘附近离子分布与输运特性,解析了边缘场增强对固液界面相平衡状态的作用机制,为强化固液静电吸附提出新路径;在技术应用层面,基于上述理论成果设计了一系列边缘可调控的垂直取向石墨烯基能源材料,构筑了高性能光催化水裂解制氢、电容去离子以及超级电容储能新体系。基于等离子体化学气相沉积法制备的垂直取向石墨烯具有良好的边缘可调控性。本文采用氩等离子体轰击处理方法,有效调控了垂直取向石墨烯的边缘密度。开展密度泛函理论模拟计算,研究了石墨烯封闭边缘处的电子密度分布,揭示了在石墨烯封闭边缘处,电子存在自发聚集行为。随后开展的暗场扫描开尔文探针显微实验测试结果与模拟计算结果相吻合,进一步证实了石墨烯表面具有非均匀电势分布,且对表面纳米形貌存在高度依赖性,即在高曲率的石墨烯边缘处呈现出电子聚集行为。研究了垂直取向石墨烯光电响应特性。在水系电解液中,响应电流密度最高可达约92 m A cm-2。与半导体材料产生光电流响应的机理不同,垂直取向石墨烯样品中光电流响应可能来源于光激发热电子的定向迁移与聚集。光诱导力显微结果证实,垂直取向石墨烯在可见-红外波段内具有显着的近场光诱导力响应,石墨烯纳米边缘处存在由电子极化引起的近场力梯度。研究还发现,边缘电场增强与入射光波长有关。在红外光激发下,样品的光诱导力图像在边缘处甚至出现显着的“热点”信号,表明石墨烯表面的光激发热电子会迁移并聚集在边缘处,形成边缘处局域电场增强。进一步的理论分析指出,纳米边缘处的局域电场增强可解耦为非共振增强效应与共振增强效应两部分。通过调控石墨烯纳米边缘的形貌（长宽比）与费米能级,改变特定激发波长下的共振增强因子,能够实现对边缘电场增强效应进行调控。垂直取向石墨烯边缘的光诱导电场增强效应有望使其成为高活性反应位点,负载半导体光催化剂后形成内建电场,促进受光照激发的电子与空穴相互分离。本文采用纳米限域合成方法制备了高度分散的介孔石墨相氮化碳/垂直取向石墨烯复合光催化剂（GVN/NVG）。相比于未与垂直取向石墨烯复合的普通块状石墨相氮化碳样品以及将石墨相氮化碳与水平石墨烯机械混合的传统方式复合样品,通过纳米限域合成方法负载在垂直取向石墨烯片层间的石墨相氮化碳充分分散,有效避免了团聚。密度泛函理论计算表明,相较于普通块状石墨相氮化碳样品,GVN/NVG复合结构中的介孔石墨相氮化碳组分具有局域化的表面电荷分布,禁带宽度也有所下降。GVN/NVG-3H样品在全光谱光照激发、无助催化剂、三乙醇胺牺牲体系中的光催化制氢活性可达41.7μmol h-1 cm-2(相当于每24小时225L m-2,标况下)。与对照组中普通块状石墨相氮化碳样品的活性(2.5μmol h-1 cm-2)相比高一个数量级。首小时内平均表观量子产率达到1.54%。随后,本文拓展了边缘光诱导电场增强效应的应用,发展了太阳能纳米离子学相关理论。通过石墨烯纳米边缘介导的光-电场能量传递过程,将入射太阳光能量输入固液界面相平衡系统,有效缩短双电层厚度,并实现了对离子传输机制的有效调控。在该理论指导下,开展了高性能电容去离子研究。将典型的赝电容活性物质二氧化锰（α-Mn O2）经电化学沉积负载到富边缘垂直取向石墨烯表面,构筑了Mn O2@e VG吸附电极。在光照下,Mn O2@e VG电极展示出3倍于无光照时的电极吸附量(33 mg g-1)与较快的电极吸附速率(0.06 mg g-1 s-1)。电化学石英晶体微天平原位检测证实,非平衡态热力学条件的下固液界面离子输运机制受到光诱导电场控制,即在光照下,正极中的离子传输机制从离子交换主导转变为异性离子吸附主导,有助于电容脱盐性能的提升。此外,本文基于边缘增强的电化学活性以及对生长基底广泛的适应性,提出了采用垂直取向石墨烯泡沫电极来适应高粘度室温离子液体电解液的技术途径。制备的石墨烯泡沫电极具有分级多孔结构,优化了电极内部传质过程。其中,继承自泡沫金属模板的微米级孔起到预存储电解液作用,缩短了充放电过程中电解液的扩散距离;由石墨烯壁面围成的亚微米级孔具有垂直的取向性和均匀的孔径,确保了畅通的离子传质过程;垂直取向石墨烯骨架提供了连续电子传导通道,暴露的石墨烯边缘则为离子提供了大量易于接触的静电吸附位点。在电解液方面,采用了共阴离子离子液体共混策略。通过引入不同阳离子降低离子排列有序度,抑制了室温离子液体混合物中的离子间相互作用势,从而降低了流动粘度并改善了润湿性。上述石墨烯泡沫电极在1-甲基-1-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺(PIP13TFSI)与1-正丁基-1-甲基吡咯烷二酰亚胺(PYR14TFSI)质量配比为2:3的混合室温离子液体电解液中具有良好的电化学性能表现。这部分工作为高能量密度与高频率响应这一对位于天平两端的性能目标提供了有效的解决思路,即采用高电化学稳定窗口的室温离子液体作为电解液,以满足对储能能量密度的需求;遵循取向性阵列式和分级孔结构的微纳米形貌设计原则以适应室温离子液体的高粘度,并充分发挥边缘结构的电化学活性优势,实现高频率响应储能。
李耀龙[3]（2021）在《金属和二维材料表面电子超高时空分辨研究》文中认为近年来,超高时空分辨测量技术和新型低维材料的发展,为微纳光子学的研究注入了新的活力。其中,微纳尺度的近场光学性质和二维材料动力学性质引起了广泛关注。表面等离激元,作为近场光学的典型研究对象,其飞秒纳米尺度的局域场和角动量的演化过程也成为了研究热点。新型二维材料,尤其是类石墨烯材料过渡金属硫族化合物,由于其优良的光电性能而备受青睐;其二维属性也为表面物理的研究提供了理想的平台,适合研究二维尺度光和物质相互作用以及动力学过程。超高时空分辨的光发射电子显微镜兼具超快光学和表面电子探测的特点,是研究微纳结构表面和界面物理强有力的工具。本论文的工作包括时空分辨测量系统的搭建,以及基于此的局域表面等离激元近场增强和退相干性质的关联性研究,二维过渡金属硫族化合物的载流子动力学的多维度研究,以及展望二维尺度下光与物质相互作用研究的发展方向。主要成果如下:1、搭建基于光发射电子显微镜的超高时空分辨测量系统为了研究表面等离激元超快动力学,搭建了基于周期量级超短脉冲光源的干涉泵浦探测系统,实现了在飞秒纳米尺度下研究等离激元的超快演化过程。为了研究二维材料的载流子超快动力学,搭建了基于百飞秒光源的多波长可调泵浦探测系统,通过和光发射电子显微镜的空间和能量分辨能力结合,实现了二维材料载流子动力学的多维度探测。另外搭建了基于周期量级超短脉冲的基频倍频泵浦探测系统,用来实现百飞秒内的双色泵浦探测。2、局域表面等离激元二聚体结构近场增强和退相干时间的关联性研究近场增强和退相干时间是表征局域表面等离激元的两个关键参数。基于金纳米结构二聚体耦合体系,通过激发波长依赖的光发射强度测量和基于超短脉冲的光发射干涉泵浦探测,分别获得同一结构的等离激元近场增强和退相干时间,发现两者之间的关联依赖于二聚体结构的间隙,并可以通过激发光偏振选择模式,改变近场增强和退相干时间。这种关联性由近场远场耦合和新的局域模式共同决定。3、二维过渡金属硫族化合物的超快电子冷却和弛豫动力学研究通过双色泵浦探测技术,从时间、空间和能量维度揭示了单层二硫化钨中热电子的动力学过程。通过能带结构分析,并结合远场荧光和拉曼光谱表征,发现快过程和慢过程分别对应电子冷却和缺陷捕获。研究论证了光发射实验中缺陷对动力学过程的显着影响。这些工作说明超高时空分辨光发射电子显微镜在微纳光学探测的强大能力,为后续研究二维尺度下光与物质相互作用奠定了基础。
郑昕[4]（2020）在《飞秒激光对金属表面的高效率亚波长刻蚀研究》文中研究表明微纳米结构刻蚀技术是实现材料表面功能化再造并拓展其应用的重要基础,也是国际微纳米科学与技术领域内的重要研究课题。随着激光技术的迅猛发展,飞秒激光凭借超短脉宽和超高峰值功率的独特优势已被成功应用于多种材料表面的高精度结构制备和改性,在微光学、微机械和微流体等领域取得了许多创新性进展,目前,飞秒激光微纳刻蚀技术已经成为先进制造和高端制造的重要组成部分。尽管如此,飞秒激光加工过程中依然存在结构精度严格依赖于光束聚焦等问题,这在根本上限制了飞秒激光微纳刻蚀技术的实用化进程。或者说,如何解决高精度与高效率之间的矛盾,已成为飞秒激光微纳刻蚀技术的核心问题,具有极端重要性和现实紧迫性。值得庆幸的是,近年来基于飞秒激光诱导周期表面结构（LIPSS）的亚波长刻蚀技术研究为解决上述问题提供了新思路,这主要是因为该技术不仅能够快速形成亚微米甚至纳米量级的结构,而且几乎不受激光聚焦条件的限制,在高效纳米刻蚀方面具有巨大的应用潜力。不同于传统的光与物质作用过程中材料电子的杂乱热运动,该技术本质上是利用材料表面电子的集体物理响应将入射光斑能量调制为亚波长量级上的空间周期性分布。因为其中涉及光与物质相互作用的诸多复杂瞬态物理过程,特别是受材料表面光学性质影响的电子集体响应以及由此导致的亚波长局域和近场增强效应,使得完全攻克和掌握该技术还有很长的路要走。相对于半导体和透明介质等材料,金属由于具有高机械强度和坚固耐用等特性,使得飞秒激光对其表面的亚波长刻蚀研究备受国内外关注。目前,虽然人们利用该技术可以在金属表面构建多种结构来实现对湿润、光学吸收和热辐射等特性的调控,但其仍存在结构形貌单一、规整性差、刻蚀效率低和物理机制不清楚等问题,无法满足功能表面器件的实际应用。为此,我们在实验和理论上深入开展了飞秒激光对金属表面的亚波长刻蚀技术研究,力求积极推动这一技术的快速发展和提升其应用水平。本论文主要通过自主搭建的双束飞秒激光刻蚀平台,在金属表面实现了亚波长量级周期结构的多维度、多形貌、高规整、高效率控制产生和抑制,并对其中出现的新现象、新机理和新效应进行了深入分析和探讨,为飞秒激光亚波长刻蚀技术的未来实用化发展提供了理论基础和技术支撑。主要研究结果概括如下:（1）针对单束飞秒激光在金属表面进行的一维亚波长周期条纹状刻蚀实验,我们观察到结构空间取向相对于激光偏振方向发生了既不平行也不垂直的异常倾斜。通过显微测量结构区域调制深度的空间分布特征,以及入射激光不同偏振方向对结构倾斜程度的影响,我们给出了基于材料厚度斜面上有效电场分量激发SPP进行作用的物理分析,并通过减小入射激光通量使得条纹结构倾斜现象消失的实验结果进一步证实了理论分析的正确性。（2）为了突破单束飞秒激光亚波长刻蚀的局限性,我们利用时间延迟的正交偏振双束共线飞秒激光研究了金属表面一维和二维亚波长周期结构的高性能刻蚀,特别是通过采用光斑扩展和柱透镜线聚焦设计有效提高了飞秒激光亚波长刻蚀的时效性、灵活性和规整性。不仅实验确立了该方法的关键技术要素,而且理论提出了材料表面瞬态特性对结构形成影响的新见解。另外,还测量分析了这些表面亚波长周期结构的新功效。（3）针对双束飞秒激光与金属作用现象的研究,我们实验发现了材料表面亚波长周期结构产生被抑制的效应,系统研究了双束激光偏振方向、扫描速度和光通量比等参数对结构抑制效应的影响,掌握了有效抑制周期结构形成的关键物理条件,进一步的显微测量表明了光照抑制结构产生可以获得比机械抛光更小的表面缺陷,说明该效应在金属表面纳米光滑处理方面具有应用前景。
徐健[5]（2020）在《银-二硫化钼复合结构的表面等离子体的应用研究》文中指出表面等离子体是一种被限制在金属-电介质界面传播的电磁波,它可以增强局部电磁场,突破光的衍射极限,在纳米量级上实现对光的操控。近十几年,贵金属的表面等离子体（SPs）为光与物质相互作用的各研究领域已带来无限的新可能和新发现:表面等离子体成像、光热疗法、增强荧光、辅助激光加工、增强LED或太阳能电池的光电转换效率等。然而,如何补偿表面等离子体由于欧姆损耗造成的能量损失问题,提高传输距离,仍是表面等离子体近场光学研究亟需解决的关键问题。人们尝试利用各种方式提高贵金属的表面等离子体的性能。自2004年石墨烯被分离出来后,许多二维材料陆续被人们发掘了出来,其中单层二硫化钼由于其天然的直接带隙而备受人们关注。随着研究的深入,人们发现二硫化钼与金属结合产生的复合材料拥有极为优异的光学与电学特性。据此,本论文主要研究了银纳米线/二硫化钼复合结构的表面等离子体应用,主要研究内容包括:（1）采用CVD法制备出了形貌较好的二硫化钼,并对其形貌和拉曼进行表征,分析并归纳了钼源与硫源的距离,硫粉的用量,压强,恒温反应时间等因素对二硫化钼生长的影响。此外,同样地用CVD法制备了二硫化钼/石墨烯异质结,对其进行了拉曼表征。（2）搭建了一条激光共聚焦显微光路,借助光路研究了银纳米线表面等离子体耦合量子点荧光的传输,对比了两种结构（银纳米线和银纳米线/二硫化钼复合结构）的表面等离子增强荧光和表面等离子体传输的区别。发现了复合结构显着增强了表面等离子增强荧光的强度,以及表面等离子体的传输距离。此外,还进一步研究了两种结构的表面等离子性能对入射光的偏振依赖关系。（3）制备了二硫化钼/石墨烯异质结的光电探测器,研究了探测器的光电性能,分析了光电响应机理。当源漏电压为-10 V,栅压为-5 V,功率为8 mW的532 nm激光器激发时,光电探测器响应度达到33.41 A/W,探测率达到1.35×1012 Jones。
何哲[6]（2020）在《二维二硒化钨的晶格振动谱及光电器件研究》文中研究指明二硒化钨（WSe2）是一种有优异光电性能的二维材料,是石墨烯之后MX2二维材料家族的重要成员。二硒化钨特殊的二维结构和能带特性使其晶格振动与外部电磁场有丰富的耦合,即微观上声子与激子的耦合。对于二硒化钨的晶体振动的常规拉曼光谱已有不少报道,但关于二阶拉曼散射过程和声学声子参与的拉曼过程的报道则较少,本文通过机械剥离法制备出不同层数的二硒化钨晶体,对其振动光谱特别是二阶拉曼过程进行了细致的研究,发现了异常增强的反斯托克斯拉曼特征,且该特征与二硒化钨层数有显着依赖;同时构筑了基于二硒化钨异质结的光电探测器,获得了优异的光响应性能,并对其光-电耦合特性进行了分析。本论文的研究结果主要如下:（1）系统研究了二硒化钨的低频晶格振动谱,确认了特征低频模态的层数依赖关系。通过机械剥离法制备了不同层数的二硒化钨单晶样品,在低频（低波数）拉曼模式下,观测到WSe2中相邻原子层的层间剪切模态S1随层数递增而蓝移,从双层中的16 cm-1演变为体块中的24 cm-1,结合原子力显微镜的观测结果,确认该振动模态的频率可以用做WSe2层数的标定。同时,在与B激子共振的633 nm激光激发下,在19 cm-1处观测到一未标定的拉曼峰,该模态不随二硒化钨厚度而改变。（2）发现了二硒化钨中异常增强的反斯托克斯拉曼特征,且该特征与二硒化钨层数有显着依赖。通过对单层二硒化钨全谱拉曼表征（包括常规斯托克斯和反斯托克斯部分）,发现2LA（M）模态的反斯托克斯部分异常增强,即2LA（M）模态的反斯托克斯强度与斯托克斯强度之比(（6）?[2LA（M）]远高于理论值0.32,实验测得值为0.82。其原因可能是B激子对反斯托克斯声子的出射共振增强程度高于斯托克斯声子,从而使反斯托克斯散射高于量子统计预测。二硒化钨层数增加时,B激子能量增加,其对反斯托克斯的增强效应减小,(（6）?[2LA（M）]值的大小随层数递增而递减。在变温拉曼测量中发现(（6）?[2LA（M）]比值随温度递减而减小,与理论趋势相似,但在更低温（50 K）以下其值不趋于0,这由于低温下光的共振激发远超过热激发导致。（3）构筑了性能优异的SnSe2/WSe2/Gr垂直光电异质结器件。通过选择镓铟合金电极,抑制了电极的肖特基接触,形成了良好的欧姆接触,使异质结光电性能大幅提升。该异质结作为光电二极管时,开关电流比超过103(|Vds|=0.5 V处);作为光电探测器时,光功率1.1 W/cm2时响应度达7.5 A/W,比探测率6.13×1011 Jones,光灵敏度为1.73×104,外量子效率高达1430.8%,表现出优异的光电探测性能。在外加栅压和电压为零时,该器件光电流为12.3mA,响应度6.83A/W,比探测率5.59×1011 Jones,外量子效率1303.6%,具有良好的自驱动光电探测性能。
罗端[7]（2019）在《飞秒电子衍射仪的理论及应用研究》文中提出以原子级时空分辨监测物质的动力学行为并从最根本层面理解自然界中的微观基本过程一直是飞秒物理、飞秒化学、飞秒生物学以及材料科学等研究的目标。超快分辨电子衍射巧妙地结合了泵浦-探测技术和电子衍射技术,可实现直接“观察”和“冻结”类似的超快过程。该技术的核心在于产生超短的电子脉冲。然而,目前常用的超快电子探针的时间分辨率仍受到电子源的初始能量弥散以及电子间固有库仑排斥的限制,还很难分辨许多微观基本过程。本论文首先在课题组已有的实验基础上优化并建立了一套具有低温制冷能力的亚皮秒超快电子衍射系统,进一步理论设计了可实现百飞秒时间分辨率的超紧凑型飞秒电子衍射仪,最后分别从实空间和倒易空间开展了石墨-金刚石超快结构相变研究。论文主要内容如下:1)优化并搭建了一套具有30 K-300 K温度精确可控的亚500 fs飞秒电子衍射系统,并用之进行了20 nm铝膜的电子衍射实验和动态时空重叠实验。主要工作包括三次谐波产生在内的泵浦-探测光路搭建、降温型磁透镜的设计、减震型制冷机和法拉第杯的引入、超薄自支撑样品的制备等;在此基础上进行了超薄金属材料的超快电子衍射静态实验,得到了高信噪比的电子衍射图样;进一步完成了超快电子探针与飞秒泵浦激光脉冲的时空重叠,使得该系统具有低温环境下的超快过程研究能力。2)设计了一款阴阳极间距可在0 mm-15 mm内精确调节的超紧凑型飞秒电子衍射仪,可实现10 ke V-125 ke V范围的能量调节且同时保持在100 fs级时间分辨。由于空间电荷效应和初始能量的限制,产生百飞秒及以下的极短电子脉冲是超快电子衍射技术的一大瓶颈。此外,电子能量决定了电子的穿透深度以及散射几率等,故除了时间分辨的提升,还需要可宽范围调节的电子能量以满足从最薄的单层材料至较厚的生物分子的各种样品的需求。本论文提出了一种新型超紧凑电子枪,结合均匀场阴极与可移动阳极,可在10 k V和125 k V之间调节适用的加速电压,满足不同样品的需要;且不同加速电压下场强均可达10 MV/m量级,抑制了时间展宽,可产生100 fs量级的电子脉冲;此外,阳极孔的正后方设计了五个样品孔以尽量减小阴极与样品之间的距离,同时,在样品孔中使用致密的TEM载网也有利于减轻阳极孔的散焦效应。3)以亚埃空间分辨研究了原子尺度上石墨-金刚石的转变机制。虽然科学家们在约70年前便可以直接从石墨合成金刚石,但石墨-金刚石微观相变机理至今仍未完全理解。本论文利用阿贡球差色差校正透射电子显微镜（0.8?@80 k V）,在高温高压石墨样品里面首次观察到了理论预测的亚稳态中间相（正交石墨）,其恰好位于石墨和金刚石之间;进一步发现该亚稳相分别经船形和椅形折叠转换成六角和立方金刚石。该工作为揭示石墨-金刚石转变机制提供了重要实验证据。4)以百飞秒时间分辨研究了光诱导的旋转双层石墨烯的超快结构相变过程。旋转双层石墨烯因具有超导电性和绝缘性等有趣现象最近引起了研究人员的极大关注,其中类似高温超导特性的发现更是被Physics World评为2018年最佳突破奖。虽然目前还不能明确这些新奇特性的起源,但科学家们普遍认为在两个旋转的单层之间形成的莫尔图案起着关键作用,其能够改变材料的能带结构并产生新的电子和量子现象。本论文利用百飞秒级的Me V UED系统对旋转双层石墨烯进行了研究,首次发现了莫尔图案的另一个有趣特性,即在飞秒光激发后,具有AA和AB’堆垛的旋转双层石墨烯可在约100 fs形成瞬态二维金刚石结构,而这种光诱导结构相变在纯AB堆垛的单晶石墨烯片中并未发现。这一基于旋转双层石墨烯的新发现为多年未解的直接石墨-金刚石转变机制提供了动态实验证据,此外,这项工作还提供了一种在室温和常压下合成二维金刚石的可能途径。
吴静远[8]（2019）在《二硫化钼光电特性调控机理及器件应用研究》文中指出摘要十余年来,石墨烯的发现引领了二维材料领域的研究热潮,二维材料的独特层状结构和能带特征赋予了它们优异的电学、光学、热学和机械特性,众多新概念、新原理和新功能的二维材料光电器件相继被提出,对微纳电子和光电领域的发展产生了革新性的影响。二维过渡金属硫属化物二硫化钼（MoS2）是目前二维材料家族中的热门研究材料之一,MoS2具有合适的半导体带隙、较大的载流子有效质量、强光与物质相互作用和光学非线性等性质,在逻辑电路、光电探测及发光器件等应用方向展现出广阔的前景。同时,通过物理和化学方法对MoS2的光电特性进行调控,不仅可以丰富现有器件的功能,而且对于构筑新型微纳光电器件并发掘MoS2全新的物理效应也具有重要的科学意义。本论文的研究目的是探索研究MoS2通过栅压电场和化学掺杂等调控方式,在载流子输运、界面特性以及能带结构等方面展现出的全新物理现象和效应。基于上述物理过程的研究,设计研制多种基于MoS2的电学和光电功能器件,揭示器件的物理机制并实现性能提升。同时,探索研究结构调控对MoS2光学特性的影响及相关应用。本论文首先介绍了MoS2的基本性质以及影响其光电特性的本征因素和调控手段,概述了基于MoS2的场效应晶体管结构在电子领域以及光电探测领域的研究现状和发展趋势。随后介绍了论文在MoS2光电特性及其调控方面的理论和实验研究工作,重点展示了MoS2电学整流和光电探测功能器件的性能和机理分析,此外介绍了新型零维MoS2结构的制备和发光特性的探索研究工作。具体研究内容及阶段性成果包括以下几个方面:1.MoS2的电学接触特性研究及新型整流器件构建。研究了引入费米能级钉扎效应后的金属/半导体接触理论模型,实验表征了MoS2与不同金属的电学接触行为和界面势垒。提出并研制了一种基于非对称电极的新型MoS2肖特基结型晶体管器件,通过栅压调控使得器件的整流比最高达2000,理想因子为1.5。进一步建立器件的能带结构模型,分析了不同栅压下器件的载流子输运特性变化规律,实现了工作频率为100 Hz的肖特基二极管整流电路。2.MoS2的全新宽光谱响应机理研究。首次观察发现并研究了MoS2在红外波段的反常负光电响应现象,实现了突破MoS2带隙限制的1550 nm红外光探测。在可见光入射条件下,通过分析不同栅压和入射光功率下光电流的变化规律,结合光生载流子的瞬态衰退过程研究,揭示了器件的高增益光响应机理,并实现了响应度高达105 A/W,探测光功率在皮瓦量级的超灵敏可见光探测。此外,研究了基于非对称电极的MoS2光晶体管的暗电流抑制行为和机理。3.CdSe量子点敏化MoS2复合结构光电探测器的设计和研制。研究了量子点配体的链长和官能团对器件的电学特性影响,探索层层自组装实现CdSe量子点换链的工艺方法。通过原位荧光强度扫描测试以及光电响应时间测试等,揭示了CdSe和MoS2在异质结界面的作用机制。利用短链量子点对MoS2的p型掺杂作用以及高效的电荷转移,复合结构探测器的可见光比探测率参数达到3×1013 Jones,且响应速度较单一的MoS2器件提升了两个数量级。4.零维MoS2纳米结构的制备及光学特性研究。理论研究了在量子限域效应下,MoS2横向尺寸变化引发的能带变化。针对MoS2量子点量子产率低的瓶颈问题,利用改进的液相剥离法结合离子插层法将量子点的量子产率提升了近5倍。进一步研究了量子点随激发波长可调谐且覆盖可见光波段的独特发光性质,并实现了零维MoS2纳米结构对多种生物细胞及细菌的成像和标记。
罗芳[9]（2019）在《石墨烯热电子发光的温度与辐射特性研究》文中提出石墨烯独特的二维蜂窝状晶格结构造就了其优异的电学、光学和热学特性,在高频电路、超快光电探测和热电子辐射等方面均有重要的应用前景。近年来,纳米尺度的热辐射特性特别是二维材料的热输运性质吸引了很多科学家的研究兴趣。石墨烯具有超高的电流承受能力、极好的导热系数和极低的热容等独特性质,是一个研究微纳尺度热辐射效应的理想平台。论文中,我们通过构建蝴蝶结颈缩结构和位于不同衬底上的石墨烯器件,研究了石墨烯在电场偏置下的热电子辐射特性,主要研究内容与结论如下:1、获得了电场偏置作用下石墨烯器件沟道中温度分布的高分辨率成像,发现硅基石墨烯器件中的焦耳热大部分通过SiO2基底和与金属电极接触处耗散。由于氧化作用,普通的裸露于空气中的硅基石墨烯器件在失效前,最中心的温度能达到500K左右。通过设计局部颈缩的蝴蝶结结构可有效增强石墨烯中的焦耳热效应,形成器件最中心的局部“热点”,从而提高晶格温度。实验研究发现,中心局域1.5μm和1.0μm的石墨烯器件中心最高温度分别能达到900K和1300K。2、设计研制了六方氮化硼上下包覆的石墨烯蝴蝶结颈缩结构热电子辐射器件,隔离了空气对石墨烯的氧化作用,可使石墨烯器件在较小的外加偏压、电流密度和电功率密度下发出明亮的可见光。与之前学者们研究的无颈缩结构的普通h BN包覆的石墨烯器件相比较(400k W·cm-2),发出可见光的电功率密度小了5倍。随着外加偏压的增加,光谱强度也随之增强。研究了h BN/空气、SiO2/Si界面形成的光子微腔对辐射光谱的调控作用,辐射光谱能通过外加偏压进行有效的调控,在较高偏压下至可见光范围。3、采用CVD生长制备的石墨烯,利用原子层沉积法制备Al2O3薄膜透明隔离层,研制了4x4的石墨烯阵列发光器件,4列器件具有不同的颈缩结构尺寸,实测发光强度与石墨烯局部结构颈缩尺寸密切相关。这种新方法为实现大规模的石墨烯阵列辐射源的研制生产提供了一条有效的途径。4、模拟计算了SiO2基底上、hBN包覆和表面覆盖Al2O3这3类石墨烯器件中的温度分布,发现模拟计算结果与实验数据基本一致。5、实验研究了硅基石墨烯场效应管的光激发掺杂效应,发现其在室温下从可见光（450nm）到近红外波段（1064 nm）均具有非常高的光电响应度,分别为500 A/W和4 A/W。研究表明是Si/SiO2基底对光吸收的photogating效应,电场的形成主要是因为在Si/SiO2界面处能带的弯曲使得Si中光诱导的电子空穴对快速分离所导致的。光电流与激光功率呈现的是一种非线性关系,在激光功率较低时,随着激光功率的增加,光电流迅速增加,当激光功率增加到一定程度时,光电流不再增加,而是趋于饱和。
王颖[10]（2019）在《Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点和量子阱复合结构纳米材料光学特性研究》文中研究指明Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点和量子阱组合构成的复合结构低维材料具有更为灵活的能带结构调控能力和新颖的物理特性,己经被广泛应用于激光器、红外探测器、电光调制器、太阳能电池等光电子器件。深入研究半导体量子点和量子阱复合结构低维材料的光电特性及载流子动力学机制,对于提高纳米光电器件的性能和拓展其应用领域具有重要的意义。本论文围绕Ⅰ型能带结构InAs/GaAs量子点和I型能带结构InGaAs/GaAs量子阱的点加阱（QDW）耦合注入复合结构,II型能带结构GaSb量子点与GaAs基和InP基InGaAs/GaAs、GaAs/AlGaAs、InGaAs/InAlAs等几种I型能带结构量子阱组成的QDW和点在阱中（DWELL）复合结构,系统研究了复合结构的分子束外延生长条件和优化方法,利用多种测试手段对复合结构进行了形貌、组份和光学性能表征,深入分析阐述了复合结构的独特光学特性及载流子动力学等相关物理机制,所取得的创新性成果主要有:1.调控InP基InGaAs/InAlAs量子阱阱宽,实现了荧光波长范围覆盖光通信波段,通过研究量子阱界面效应为制备最佳量子阱异质结构提出了针对性的优化方案。对构建复合结构所需的GaAs基InAs/GaAs量子点、GaSb/GaAs量子点和InP基InGaAs/InAlAs量子阱的外延生长条件进行了实验优化。通过控制量子点的生长条件得到面密度合适、尺寸均匀的量子点。调控InP基InGaAs/InAlAs量子阱阱宽实现了荧光波长范围覆盖通信波段,实验测量结合理论模拟分析证实界面不完善对量子阱发光性能有显着影响,通过研究量子阱界面效应为制备最佳量子阱异质结构提出了针对性的优化要求。2.实验发现InAs/GaAs量子点和InGaAs/GaAs量子阱构成的QDW复合结构中存在特殊的载流子双共振隧穿机制。以InAs/GaAs量子点和InGaAs/GaAs量子阱构成QDW复合结构,量子阱承担载流子收集和储存层任务,将收集的载流子隧穿转移到QDs中,荧光谱测量和能级理论计算分析表明,复合结构中存在特殊的载流子双共振隧穿机制,即从量子阱的基态E0QW到QDs的第五激发态Es和从量子阱的第一激发态E1QW到量子点浸润层能级EWL。这种双共振隧穿引起了载流子的更快速转移和注入效率的提高,导致量子阱荧光寿命减小了一个量级,量子点荧光增强近3倍而载流子寿命却几乎没有改变。3.以Ⅱ型GaSb/GaAs量子点和I型InGaAs/GaAs量子阱构成人造Ⅱ型能带QDW复合结构,实验发现量子点浸润层（WL）对QDW内空穴的快速隧穿转移至关重要。以Ⅱ型GaSb/GaAs量子点加I型InGaAs/GaAs量子阱外延生长构成人造⒈型能带QDW复合结构,这种复合结构利用Ⅰ型量子阱直接带隙、吸收截面大的特点,可将其作为电子储存层和空穴注入层,使空穴通过隧穿或转移等方式注入到量子点中。实验发现WL具有快速转移QW空穴到量子点的能力,但是实验也证明复合结构中的WL可以表现出较强的激子局域化效应,在一定程度上削弱量子点的空穴俘获效率。因此提出构建高质量QDW复合结构必须优化GaSb量子点WL,抑制其激子局域化效应。4.提出了QDW和DWELL复合结构优化方案,获得了较Ⅰ型量子阱直接跃迁显着增强的Ⅱ型能带复合结构材料发光。对GaSb/AlGaAs量子点和GaAs/AlGaAs量子阱构成的QDW复合结构进行优化,通过增加量子点面密度和引入宽带隙AlGaAs势垒层等一系列改进措施,成功抑制WL对载流子的局域化,提高了空穴隧穿注入量子点效率,获得了较Ⅰ型量子阱直接跃迁显着增强的Ⅱ型量子点发光。在此基础上,还制备了AlGaAs势垒包围GaSb/GaAs量子点的DWELL复合结构,这种嵌入式复合结构所形成的特殊能带调控使载流子俘获更为直接有效,获得比QDW复合结构更强的Ⅱ型量子点发光。5.以InP基GaSb/InAlAs量子点和InGaAs/InAlAs量子阱构成的QDW复合结构,获得超过2μm的Ⅱ型量子点发光。组合InP基GaSb/InAlAs量子点和InGaAs/InAlAs量子阱外延生长获得QDW复合结构,通过调控QDW复合结构中量子点、量子阱和间隔层等相关参数,可以实现较大的带隙调节范围,当GaSb/InAlAs量子点和InGaAs/InAlAs量子阱的发光波长都调控到～1.5μm时,QDW复合结构发光波长可超过2μm。同时发现,QDW中Ⅱ型GaSb量子点发光强度均显着强于单层GaSb/InAlAs量子点或InGaAs/InAlAs量子阱。通过对以上几种半导体量子点和量子阱组成的QDW和DWELL复合结构的实验研究,证明与单一量子阱和单一量子点结构相比,复合结构的设计与制造拥有更多的选择,量子点尺寸、量子阱阱宽、各层材料组份、间隔层厚度和势垒层材料选择等,都可作为调控复合结构载流子布居、隧穿转移、辐射复合波长和寿命等光学特性的途径,用于改善或定制光电器件的性能。因此,半导体量子点和量子阱构成的复合结构是有效实行能带工程、改善和调控半导体低维量子结构材料物理特性、拓宽低维量子结构纳米材料应用领域的一种有效方案。
二、模拟实验发现超高功率激光照射的新现象（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、模拟实验发现超高功率激光照射的新现象（论文提纲范文）
（1）聚集诱导发光（论文提纲范文）
| Contents |
| 1 引言 |
| 2 聚集诱导发光材料 |
| 2.1 AIE小分子 |
| 2.1.1 9,10-二苯乙烯基蒽 |
| 2.1.1.1 DSA材料 |
| (1)有机小分子 |
| (2)齐聚物 |
| (3)树枝状分子 |
| (4)聚合物 |
| 2.1.1.2 DSA聚集态结构与功能 |
| (1)高效发光晶体 |
| (2)聚集态结构的动态调控 |
| 2.1.2 四苯基苯 |
| 2.1.3 四苯基吡嗪 |
| 2.1.3.1 TPP的合成 |
| 2.1.3.2 TPP衍生物的应用 |
| 2.1.4 多芳基并吡咯 |
| 2.1.4.1 分子结构-光物理性能关系 |
| 2.1.4.2 应用 |
| 2.2 AIE共晶体系 |
| 2.2.1 AIE共晶 |
| 2.2.1.1 氢键/卤键AIE共晶 |
| 2.2.1.2 电荷转移AIE共晶 |
| 2.2.1.3 其他类型AIE共晶 |
| 2.2.2 AIE共晶的应用 |
| 2.2.2.1 药物传输和释放 |
| 2.2.2.2 生物成像 |
| 2.2.2.3 光学传感 |
| 2.3 AIE聚合物 |
| 2.3.1 生物成像 |
| 2.3.1.1 选择性成像 |
| 2.3.1.2 响应性成像 |
| 2.3.2 生物诊疗 |
| 2.3.2.1 光动力治疗 |
| 2.3.2.2 原位诊疗 |
| 2.3.2.3 药物/核酸递送 |
| 2.4 AIE金属有机配合物 |
| 2.4.1 具有聚集诱导发光的钌(Ⅱ)和铱(Ⅲ)配合物 |
| 2.4.1.1 AIE金属配合物发光机理及其设计 |
| 2.4.1.2 AIE钌(Ⅱ)配合物 |
| 2.4.1.3 AIE铱(Ⅲ)配合物 |
| 2.4.2 货币金属团簇 |
| 2.4.3 具有AIE性质的超分子金属有机配合物 |
| 2.4.3.1 具有AIE性质的金属有机大环 |
| 2.4.3.2 具有AIE性质的金属有机笼 |
| 2.4.3.3 具有AIE性质的金属有机框架 |
| 3 AIE机理 |
| 3.1 AIE的微观机制 |
| 3.1 J-聚集体发光机理 |
| 3.2 分子内运动受限机理 |
| 3.3 无辐射通道受阻机理 |
| 3.4 聚集诱导辐射跃迁机理 |
| 4 AIE概念的衍生 |
| 4.1 有机室温磷光 |
| 4.1.1 结晶诱导磷光和聚集诱导磷光 |
| 4.1.2 有机室温磷光体系 |
| 4.1.3 有机室温磷光三线态调控 |
| 4.1.3.1 有机室温磷光寿命调控 |
| 4.1.3.2 有机室温磷光的效率调控 |
| 4.1.3.3 有机室温磷光的颜色调控 |
| 4.1.3.4 有机室温磷光的激发波长调控 |
| 4.1.3.5 有机室温磷光性质的动态调控 |
| 4.1.3.6 主客体掺杂调控有机室温磷光 |
| 4.1.4 有机室温磷光材料的应用 |
| 4.1.4.1 OLED |
| 4.1.4.2 生物成像与治疗 |
| 4.1.4.3 挥发性有机物传感 |
| 4.1.4.4 信息加密 |
| 4.2 非典型发光 |
| 4.2.1 非典型发光化合物的分类 |
| 4.2.1.1 非典型发光聚合物 |
| 4.2.1.2 非典型发光小分子 |
| 4.2.2 非典型发光化合物的发光机理 |
| 4.2.3 非典型发光化合物的光物理性质 |
| 4.2.4 非典型发光化合物的光物理性质的调节 |
| 4.2.4.1 发光波长调节 |
| 4.2.4.2 发光强度或量子效率调节 |
| 5 材料的刺激响应特性 |
| 5.1 力致发光变色 |
| 5.1.1 小分子力致发光变色材料 |
| 5.1.2 聚合物力致发光变色材料 |
| 5.2 力致发光 |
| 5.2.1 力致荧光 |
| 5.2.2 同质多晶 |
| 5.2.3 力致磷光 |
| 5.2.4 掺杂型ML |
| 5.2.5 力致发光HOF材料 |
| 5.3 一些其他的刺激响应特性 |
| 6 AIE材料的应用 |
| 6.1 AIE在复合材料无机相分散度评价中的应用 |
| 6.1.1 无机相分散度三维荧光成像及定性评价 |
| 6.1.2 无机相分散度三维荧光成像及定量评价 |
| 6.2 AIE材料用于有机电致发光二极管 |
| 6.2.1 基于AIE材料的OLEDs |
| 6.2.2 高激子利用率的AIE-OLEDs |
| (1)基于AIE-TTA材料的OLEDs |
| (2)基于AIE-HLCT材料的OLEDs |
| (3)基于AIE-TADF材料的OLEDs |
| (4)基于AIE-Ph材料的OLEDs |
| 6.2.3 基于AIE材料的白光OLEDs |
| 6.3 AIE材料在生物领域的应用 |
| 6.3.1 AIE荧光探针的设计及其用于生物检测与成像 |
| 6.3.1.1 基于模块化多肽的AIE探针 |
| (1)作为成像示踪制剂 |
| (2)作为成像治疗制剂 |
| 6.3.1.2 基于半菁的AIE探针对生物标志物的可激活式检测与成像 |
| (1)具有AIE特性的半菁类可激活式探针的结构设计 |
| (2)具有AIE特性的半菁类可激活式探针对生物标志物的检测与成像 |
| (a) 对酶类生物标志物的检测与成像 |
| (b) 对生物微环境pH的检测 |
| (c) 对小分子生物标志物的检测 |
| 6.3.1.3 NIR二区荧光探针 |
| 6.3.1.4 AIE NIR二区三光子成像 |
| 6.3.1.5 AIE光捕获荧光探针 |
| 6.3.2 AIE材料在生物诊疗方面的应用 |
| 6.3.2.1 调控AIE材料的荧光性能用于成像肿瘤切除 |
| 6.3.2.2 光动力治疗 |
| 6.3.2.3 光热治疗 |
| (1)“分子内运动诱导光热(Intramolecular motion-induced photothermy, iMIPT)”机制 |
| (2)iMIPT分子在生物医学领域的应用 |
| (3)iMIPT分子在生物传感中的应用 |
| 6.3.2.4 AIE材料用于多模态光学诊疗 |
| (1)无机材料辅助的多模态光学诊疗 |
| (2)基于单种AIE分子的多模态光学诊疗 |
| 7 总结与展望 |
（2）垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 碳基能源储存与转化材料概述 |
| 1.2.1 传统碳基能源储存与转化材料 |
| 1.2.2 低维度碳纳米能源储存与转化材料 |
| 1.2.3 取向性碳纳米材料 |
| 1.3 能源储存与转化材料中的能质传递机理 |
| 1.3.1 电子传递强化基本策略 |
| 1.3.2 离子输运与固液界面静电吸附机理 |
| 1.3.3 纳米尺度下的界面能质传递过程 |
| 1.4 能质传递过程中的边缘效应 |
| 1.4.1 垂直取向石墨烯的边缘结构调控 |
| 1.4.2 边缘效应及能源储存与转化应用 |
| 1.5 本论文研究内容 |
| 2 实验和数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料与仪器设备 |
| 2.3 材料表征分析 |
| 2.3.1 形貌结构分析 |
| 2.3.2 材料构成分析 |
| 2.3.3 表面光电特性分析 |
| 2.3.4 电化学石英晶体微天平分析 |
| 2.4 性能评价分析 |
| 2.4.1 光催化水裂解制氢性能评价系统 |
| 2.4.2 超级电容储能性能测试及应用平台 |
| 2.5 数值计算方法 |
| 2.5.1 分子动力学模拟简介 |
| 2.5.2 密度泛函理论计算简介 |
| 2.5.3 建模、模拟软件及相关数据后处理方法 |
| 3 垂直取向石墨烯边缘调控及能质传递强化机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 垂直取向石墨烯的PECVD制备与边缘生长调控 |
| 3.2.1 等离子体源的选择 |
| 3.2.2 生长基底的选择 |
| 3.2.3 垂直取向石墨烯边缘生长调控方法 |
| 3.3 垂直取向石墨烯边缘形貌结构研究 |
| 3.3.1 垂直取向石墨烯边缘形貌结构表征 |
| 3.3.2 PECVD法制备垂直取向石墨烯的基底适应性分析 |
| 3.3.3 垂直取向石墨烯边缘生长模式与密度调控研究 |
| 3.4 垂直取向石墨烯光学与光电响应特性 |
| 3.4.1 垂直取向石墨烯光吸收性能研究 |
| 3.4.2 垂直取向石墨烯光电响应行为研究 |
| 3.4.3 石墨烯边缘光电场时域有限差分模拟 |
| 3.5 垂直取向石墨烯边缘电子结构与光诱导电场增强效应 |
| 3.5.1 密度泛函理论模拟研究 |
| 3.5.2 扫描开尔文探针显微表征 |
| 3.5.3 近场光诱导力显微表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 边缘光激发载流子分离强化及光催化制氢研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GCN/NVG复合结构设计与限域制备 |
| 4.2.1 目标结构设计 |
| 4.2.2 基于垂直取向石墨烯的石墨相氮化碳限域制备 |
| 4.3 材料表征与分析 |
| 4.3.1 微观形貌与结构表征 |
| 4.3.2 光学性质与表面浸润性表征 |
| 4.4 光催化裂解水制氢性能表征 |
| 4.4.1 固载式光催化试验体系 |
| 4.4.2 光催化活性与表观量子产率 |
| 4.5 GCN/NVG复合结构中载流子动力学特征研究 |
| 4.5.1 GCN/NVG复合材料电子结构 |
| 4.5.2 光激发载流子分离强化研究 |
| 4.5.3 垂直取向石墨烯促进光催化机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 边缘固液界面相平衡结构优化及电容去离子研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电容去离子技术概述 |
| 5.2.1 技术背景 |
| 5.2.2 性能指标 |
| 5.2.3 电极材料 |
| 5.2.4 共离子效应与电荷效率 |
| 5.2.5 太阳光驱动/促进电容去离子相关研究 |
| 5.3 光促进电容去离子性能研究 |
| 5.3.1 电极制备与电容去离子试验系统 |
| 5.3.2 电极微观形貌表征 |
| 5.3.3 电化学性能测试 |
| 5.3.4 光照吸脱附性能测试 |
| 5.4 光照促进电容去离子机理研究 |
| 5.4.1 基于光诱导力显微的边缘电场探测 |
| 5.4.2 基于分子动力学模拟的固液界面相平衡结构研究 |
| 5.4.3 基于电化学石英晶体微天平的离子输运行为研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 适应室温离子液体的富边缘电极构筑及滤波电容储能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 富边缘石墨烯泡沫电极制备与表征 |
| 6.2.1 富边缘石墨烯泡沫电极制备 |
| 6.2.2 电极微观形貌与结构表征 |
| 6.3 混合离子液体电解液性能表征 |
| 6.3.1 混合离子液体电解液配制 |
| 6.3.2 电解液物性表征 |
| 6.4 基于混合室温离子液体电解质的石墨烯泡沫储能性能 |
| 6.4.1 电化学表征方法 |
| 6.4.2 垂直取向石墨烯泡沫形貌对储能性能的影响 |
| 6.4.3 基于垂直取向石墨烯泡沫的交流滤波应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 研究总结 |
| 7.2 研究创新点 |
| 7.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）金属和二维材料表面电子超高时空分辨研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光发射过程基本原理 |
| 1.1.1 光发射过程中的能量和动量守恒 |
| 1.1.2 光发射过程中涉及的电子发射机制 |
| 1.1.3 光发射过程的动力学分析 |
| 1.2 光发射电子显微镜简介 |
| 1.2.1 光发射电子显微镜发展历史 |
| 1.2.2 基本结构和功能 |
| 1.3 光发射电子显微镜研究前沿 |
| 1.3.1 表面等离激元 |
| 1.3.2 新型低维材料 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 第二章 时空分辨测量系统搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超短脉冲干涉泵浦探测系统 |
| 2.2.1 光路的设计和搭建 |
| 2.2.2 光路的优化和表征 |
| 2.3 百飞秒多波长泵浦探测系统 |
| 2.3.1 光路的设计和搭建 |
| 2.3.2 光路的优化和表征 |
| 2.4 超短脉冲双色泵浦探测系统 |
| 2.4.1 光路设计和搭建 |
| 2.4.2 光路优化和表征 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 局域表面等离激元近场增强和退相干时间关联性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 近场增强和退相干时间研究背景 |
| 3.2.1 LSPR近场增强相关的研究 |
| 3.2.2 LSPR退相干时间相关的研究 |
| 3.2.3 两者关联性研究的思路 |
| 3.3 样品制备和实验条件 |
| 3.3.1 样品制备 |
| 3.3.2 实验条件 |
| 3.4 PEEM测量 |
| 3.4.1 PEEM测量近场模式分布和近场光谱 |
| 3.4.2 TR-PEEM测量退相干时间 |
| 3.4.3 L模式近场增强和退相干时间 |
| 3.4.4 T模式近场增强和退相干时间 |
| 3.5 实验与模拟和计算的比较 |
| 3.5.1 FDTD模拟 |
| 3.5.2 CDA模型 |
| 3.5.3 实验与FDTD模拟和CDA模型计算的比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 二维过渡金属硫族化合物动力学多维度研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 二维TMDs材料超快动力学研究背景 |
| 4.2.1 二维TMDs材料动力学过程 |
| 4.2.2 PEEM研究二维材料动力学的优势 |
| 4.3 单层WS_2动力学过程研究 |
| 4.3.1 样品制备和表征方法 |
| 4.3.2 TR-PEEM测量 |
| 4.3.3 时间-能量分辨研究 |
| 4.3.4 动力学过程分析 |
| 4.4 超短脉冲双色泵浦探测研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 本论文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（4）飞秒激光对金属表面的高效率亚波长刻蚀研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 飞秒激光诱导产生周期表面结构的介绍 |
| 1.1.1 激光参数对金属表面周期结构形成的影响 |
| 1.1.2 飞秒激光在金属表面诱导产生周期结构的物理机制 |
| 1.2 飞秒激光在金属表面亚波长刻蚀的研究分析 |
| 1.2.1 基于单束飞秒激光照射的金属表面亚波长刻蚀研究进展 |
| 1.2.2 基于多束飞秒激光照射的金属表面亚波长刻蚀研究进展 |
| 1.2.3 飞秒激光对金属表面亚波长刻蚀存在的问题 |
| 1.3 本论文的主要内容及创新点 |
| 第2章 基于飞秒激光诱导周期表面结构的亚波长刻蚀技术研究 |
| 2.1 飞秒激光系统及微纳加工平台 |
| 2.1.1 飞秒激光系统介绍 |
| 2.1.2 基于延迟时间可调的双束飞秒激光加工光路 |
| 2.1.3 三维移动平台及其他实验仪器 |
| 2.2 基于单束飞秒激光刻蚀一维亚波长周期结构 |
| 2.2.1 金属铬表面的一维周期条纹结构产生 |
| 2.2.2 对表面周期条纹结构空间取向倾斜现象的分析 |
| 2.2.3 周期条纹结构空间取向发生倾斜的物理机制 |
| 2.2.4 基于单束飞秒激光亚波长刻蚀的局限性 |
| 2.3 基于双束飞秒激光的二维亚波长周期结构刻蚀技术 |
| 2.3.1 金属铬表面规整三角形阵列结构的刻蚀 |
| 2.3.2 双束飞秒激光通量比对三角形阵列结构形貌的影响 |
| 2.3.3 延迟时间对表面结构的影响 |
| 2.3.4 双束飞秒激光偏振方向夹角对表面结构的影响 |
| 2.3.5 形成规整三角形阵列结构所需的窗口条件 |
| 2.4 三角形阵列结构形成的物理机制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 一维规整亚波长周期结构的飞秒激光高效刻蚀技术研究 |
| 3.1 基于双束飞秒激光的高效亚波长刻蚀平台 |
| 3.1.1 宽束激光共线延时分束光路设计 |
| 3.1.2 共线延时双束飞秒激光的产生 |
| 3.1.3 宽束飞秒激光的线聚焦光束特性及其加工优势 |
| 3.2 单束飞秒激光的一维亚波长周期结构高效刻蚀 |
| 3.2.1 金属铬表面一维亚波长周期结构的高效刻蚀 |
| 3.2.2 金属镍和钨表面一维亚波长周期结构的高效刻蚀 |
| 3.3 基于双束飞秒激光的一维亚波长周期结构高效刻蚀 |
| 3.3.1 金属表面规整周期条纹结构的高效刻蚀 |
| 3.3.2 金属钨表面大面积规整周期条纹结构的形貌分析 |
| 3.3.3 双束飞秒激光通量比对周期条纹结构规整性的影响 |
| 3.3.4 激光扫描速度对周期条纹结构规整性的影响 |
| 3.3.5 激光通量对规整周期条纹结构深度的影响 |
| 3.4 规整周期条纹结构产生的物理机制 |
| 3.5 金属表面规整周期条纹结构的光学性能 |
| 3.5.1 光谱衍射分光效应 |
| 3.5.2 偏振器件效应 |
| 3.5.3 纳米压印 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 二维规整亚波长周期结构的飞秒激光高效刻蚀技术研究 |
| 4.1 基于双束飞秒激光的二维亚波长周期结构高效刻蚀 |
| 4.1.1 金属表面二维点阵结构的高效刻蚀 |
| 4.1.2 入射激光总通量对二维周期结构产生的影响 |
| 4.1.3 二维规整点阵结构形成的物理过程 |
| 4.2 金属钨表面大面积规整二维点阵结构的光学特性分析 |
| 4.2.1 金属钨表面大面积规整点阵结构的高性能刻蚀 |
| 4.2.2 大面积规整点阵结构的光学特性 |
| 4.2.3 表面增强拉曼光谱特性 |
| 4.2.4 纳米压印 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 基于双束飞秒激光的金属表面抛光处理研究 |
| 5.1 双束飞秒激光对金属表面亚波长周期结构的抑制现象 |
| 5.1.1 抑制金属表面周期结构形成的效应 |
| 5.1.2 激光偏振方向夹角对抑制表面结构形成的影响 |
| 5.1.3 延迟时间对抑制表面结构形成的影响 |
| 5.1.4 激光通量比对抑制表面结构形成的影响 |
| 5.2 双束飞秒激光抑制结构形成的物理机制 |
| 5.3 基于表面结构抑制效应的金属抛光处理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（5）银-二硫化钼复合结构的表面等离子体的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 二硫化钼 |
| 1.2.1 二硫化钼基本性质 |
| 1.2.2 二硫化钼的制备 |
| 1.3 表面等离子体 |
| 1.3.1 表面等离子体的基本性质 |
| 1.3.2 表面等离子体的激发条件 |
| 1.3.3 银纳米线在表面等离子体上的应用 |
| 1.4 贵金属和二维材料复合的国内外研究进展 |
| 1.4.1 表面等离子体的传输 |
| 1.4.2 表面等离子体增强光谱 |
| 1.4.3 二硫化钼的光电器件的性能 |
| 1.5 本文主要内容 |
| 第二章 二硫化钼及其石墨烯异质结的制备 |
| 2.1 二硫化钼的实验制备 |
| 2.1.1 试剂和仪器 |
| 2.1.2 实验步骤 |
| 2.2 二硫化钼结果分析 |
| 2.2.1 二硫化钼表征分析 |
| 2.2.2 不同因素对二硫化钼生长的影响 |
| 2.3 异质结的制备 |
| 2.3.1 试剂和仪器 |
| 2.3.2 实验步骤 |
| 2.3.3 样品的表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 银纳米线/二硫化钼复合结构的表面等离子体的研究 |
| 3.1 实验仪器及激光共聚焦显微光路的搭建 |
| 3.1.1 光学元件和仪器 |
| 3.1.2 搭建步骤 |
| 3.2 银纳米线表面等离子体耦合量子点荧光的传输 |
| 3.2.1 实验步骤 |
| 3.2.2 结果分析和讨论 |
| 3.3 银纳米线/二硫化钼复合结构的表面等离子体增强荧光 |
| 3.3.1 实验步骤 |
| 3.3.2 实验现象及分析 |
| 3.4 银纳米线/二硫化钼对表面等离子体传输量子点的荧光的影响 |
| 3.4.1 实验步骤 |
| 3.4.2 实验现象及分析 |
| 3.5 CdSe量子点荧光湮灭现象 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 二硫化钼/石墨烯异质结光电探测器的研究 |
| 4.1 光探测器制备及表征 |
| 4.2 测试系统简介 |
| 4.3 二硫化钼/石墨烯异质结探测器光电性能研究 |
| 4.3.1 输出特性 |
| 4.3.2 光响应度 |
| 4.3.3 探测率 |
| 4.3.4 二硫化钼/石墨烯异质结器件光电响应机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的成果 |
（6）二维二硒化钨的晶格振动谱及光电器件研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过渡金属硫族化合物的结构和性质 |
| 1.2.1 过渡金属硫族化合物的晶体结构 |
| 1.2.2 过渡金属硫族化合物的电子结构 |
| 1.2.3 过渡金属硫族化合物的性质 |
| 1.3 TMDCs样品和异质结的制备及表征方法 |
| 1.3.1 TMDCs样品制备方法 |
| 1.3.2 范德瓦尔斯异质结制备方法 |
| 1.3.3 表征方法 |
| 1.4 TMDCs应用研究与进展 |
| 1.4.1 电学方面的应用 |
| 1.4.2 光电学应用 |
| 1.5 本论文的主要内容 |
| 第二章 WSe_2中晶格振动与光散射研究 |
| 2.1 WSe_2 的晶格振动基础 |
| 2.2 WSe_2 的常规拉曼散射 |
| 2.3 WSe_2 的低频拉曼散射 |
| 2.4 WSe_2异常的反斯托克斯增强效应及其随层数依赖关系 |
| 2.5 WSe_2异常反斯托克斯效应的等随温度依赖关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于WSe_2异质结的光电探测器 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 异质结的构筑 |
| 3.3 器件的形貌和基本电性表征 |
| 3.4 异质结的光电性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 总结与展望 |
| 4.1 全文总结 |
| 4.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）飞秒电子衍射仪的理论及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 超快电子衍射的技术简介 |
| 1.2.1 优势所在 |
| 1.2.2 历史由来 |
| 1.3 超快电子衍射的发展现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内的研究进展 |
| 1.4 超快电子衍射的应用研究 |
| 1.4.1 超快电子衍射在温稠密物质中的应用 |
| 1.4.2 超快电子衍射在强关联材料中的应用 |
| 1.4.3 超快电子衍射在有机化学中的应用 |
| 1.4.4 超快电子衍射在气体中的应用 |
| 1.4.5 超快电子衍射在液体中的应用 |
| 1.4.6 超快电子衍射在表面动力学中的应用 |
| 1.4.7 超快电子衍射在石墨及石墨烯中的应用 |
| 1.5 本课题的研究目的和意义 |
| 1.5.1 高性能飞秒电子衍射系统的需求 |
| 1.5.2 石墨-金刚石相变机制和超快动力学研究 |
| 1.6 论文的主要研究内容和创新点 |
| 1.6.1 论文的主要工作 |
| 1.6.2 论文的创新点 |
| 第2章 超快电子衍射系统搭建及表征 |
| 2.1 系统搭建与特性标定 |
| 2.1.1 系统结构 |
| 2.1.2 三次谐波的产生及优化 |
| 2.1.3 降温型短磁聚焦透镜设计 |
| 2.1.4 超高真空制冷机的引入 |
| 2.1.5 法拉第杯的引入 |
| 2.2 静态性能测试 |
| 2.2.1 超薄样品的制备与转移 |
| 2.2.2 静态电子衍射实验 |
| 2.3 泵浦激光与探测电子时空重叠 |
| 2.3.1 空间重叠 |
| 2.3.2 时间重叠 |
| 2.4 本章小节 |
| 第3章 超紧凑型飞秒电子衍射仪的理论设计 |
| 3.1 超快电子脉冲的时空展宽 |
| 3.2 超紧凑型百飞秒电子枪的设计方法 |
| 3.3 超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计 |
| 3.3.1 均匀场电极设计考量 |
| 3.3.2 新型高压电极设计 |
| 3.3.3 阳极小孔设计 |
| 3.4 时空分辨特性 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 超快动力学研究的理论基础 |
| 4.1 电子重要属性 |
| 4.1.1 加速电压与电子波长关系 |
| 4.1.2 电子平均自由程 |
| 4.2 电子衍射理论 |
| 4.2.1 原子对电子波的散射 |
| 4.2.2 超短电子脉冲的相干性 |
| 4.3 动力学过程研究理论 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 原子尺度的石墨-金刚石相变机制研究 |
| 5.1 石墨-金刚石转变的理论基础 |
| 5.2 样品制备 |
| 5.2.1 高温高压实验 |
| 5.2.2 聚焦离子束制备电镜样品 |
| 5.3 石墨-金刚石转变高分辨电镜研究 |
| 5.3.1 球差色差矫正的高分辨电子显微镜 |
| 5.3.2 相变的初始阶段 |
| 5.3.3 中间亚稳态相的形成 |
| 5.3.4 转变过程的原子级描述 |
| 5.3.5 分子动力学仿真和密度泛函计算 |
| 5.3.6 新亚稳态碳相 |
| 5.4 本章小节 |
| 第6章 旋转双层石墨烯的超快结构相变研究 |
| 6.1 石墨相变的超快研究背景 |
| 6.2 旋转双层石墨烯样品选择依据 |
| 6.3 高质量样品制备与表征 |
| 6.3.1 高质量样品制备 |
| 6.3.2 电镜表征 |
| 6.4 超快电子衍射实验方案 |
| 6.5 超快动力学研究 |
| 6.5.1 旋转双层石墨烯的超快强度和动量转移因子变化 |
| 6.5.2 非晶衬底的动量转移因子变化 |
| 6.5.3 单晶石墨烯的超快强度和动量转移因子变化 |
| 6.5.4 旋转双层石墨烯的超快结构相变 |
| 6.6 本章小节 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 :中英文缩写对照表 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）二硫化钼光电特性调控机理及器件应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩略名词索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MoS_2原子结构和基本特性 |
| 1.3 MoS_2光电特性的影响因素 |
| 1.4 MoS_2场效应晶体管光电应用研究现状 |
| 1.5 本论文的研究目的和基本内容 |
| 第二章 MoS_2光电特性调控理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二维材料与金属的电学接触理论 |
| 2.3 基于光诱导栅压效应的光电调控机理 |
| 2.4 MoS_2结构变化对光学特性的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 MoS_2场效应晶体管电学接触特性研究及整流应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 MoS_2场效应晶体管的研制及电学测试 |
| 3.3 MoS_2场效应晶体管稳定性研究 |
| 3.4 非对称电极结构的MoS_2晶体管电学整流特性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 MoS_2光电晶体管宽光谱响应特性及机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MoS_2探测器宽光谱响应测试 |
| 4.3 可见光光电响应测试及高灵敏度响应机理研究 |
| 4.4 红外光负响应机理研究 |
| 4.5 非对称电极结构光电晶体管可见光响应研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 CdSe量子点敏化MoS_2 复合结构光电探测研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 MoS_2/长链量子点复合结构制备及性能测试 |
| 5.3 MoS_2/长链量子点复合结构光电响应机理分析 |
| 5.4 量子点配体交换对MoS_2探测器性能影响 |
| 5.5 MoS_2/短链量子点复合结构光电响应机理分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 零维MoS_2荧光特性及生物成像研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 零维MoS_2量子点制备及表征 |
| 6.3 MoS_2量子点可调谐发光特性研究 |
| 6.4 MoS_2量子点生物成像应用研究 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结和展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
（9）石墨烯热电子发光的温度与辐射特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景与意义 |
| 1.2 石墨烯和其它二维材料的特性 |
| 1.2.1 石墨烯的结构与特性 |
| 1.2.2 氮化硼的结构与特性 |
| 1.2.3 其它二维材料的特性 |
| 1.3 石墨烯热电子辐射器件研究现状 |
| 1.3.1 硅基石墨烯器件热辐射特性研究现状 |
| 1.3.2 悬空结构石墨烯发光器件研究现状 |
| 1.3.3 氮化硼包覆的石墨烯热电子发光特性研究现状 |
| 1.3.4 氧化铝覆盖的石墨烯热电子辐射器件的研究现状 |
| 1.4 本文的研究内容与结构 |
| 第二章 材料表征与热电子辐射器件制备 |
| 2.1 石墨烯的制备与表征 |
| 2.1.1 机械剥离法 |
| 2.1.2 化学气相沉积法 |
| 2.2 hBN-graphene-hBN异质结的制备与表征 |
| 2.2.1 六方氮化硼的制备 |
| 2.2.2 hBN-graphene-hBN异质结的制备 |
| 2.3 石墨烯热辐射器件的制备 |
| 2.3.1 硅基石墨烯场效应器件的制备 |
| 2.3.2 蝴蝶结纳米结构石墨烯器件的制备 |
| 2.3.3 hBN-graphene-hBN异质结器件的制备 |
| 2.3.4 Al_2O_3覆盖的graphene器件的制备 |
| 2.4 悬空结构石墨烯器件的制备与表征 |
| 2.4.1 器件制备工艺 |
| 2.4.2 SEM与 Raman表征、I-V特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电场偏置下石墨烯中的温度分布测量与焦耳热效应 |
| 3.1 电学与共聚焦拉曼光谱仪集成测试系统 |
| 3.2 电子输运特性测试 |
| 3.3 不同电压下的拉曼光谱 |
| 3.4 声子的晶格温度与电功率密度的变化关系 |
| 3.5 电场偏置下石墨烯中温度分布的理论模拟 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 石墨烯热电子发光的辐射特性与光谱调控 |
| 4.1 六方氮化硼包覆的石墨烯热电子发光 |
| 4.1.1 器件制备简要介绍 |
| 4.1.2 h BN包覆石墨烯热电子发光器件的温度分布 |
| 4.1.3 靠近电极处的意外光发射 |
| 4.1.4 热电子发光的光谱特征 |
| 4.1.5 光子微腔对辐射率的增强与调控 |
| 4.2 Al_2O_3覆盖的石墨烯热电子发光阵列 |
| 4.2.1 不同厚度Al_2O_3薄膜对石墨烯热辐射的影响 |
| 4.2.2 4х4 石墨烯热电子发光阵列 |
| 4.3 石墨烯中温度分布的理论计算与模拟 |
| 4.3.1 SiO_2基底上石墨烯器件中的温度分布 |
| 4.3.2 h BN包覆的石墨烯器件中的温度分布 |
| 4.3.3 Al_2O_3覆盖的石墨烯器件中的温度分布 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 硅基石墨烯光激发掺杂效应研究 |
| 5.1 photogating效应石墨烯光电探测器机制 |
| 5.2 探针台设备与测试方法简介 |
| 5.3 基于Photogating effect的石墨烯光电探测器性能 |
| 5.3.1 不同光强下的光电响应特性 |
| 5.3.2 光电响应度与外量子效率 |
| 5.3.3 光响应的时间常数 |
| 5.3.4 不同波段入射光下的光响应 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文研究总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（10）Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点和量子阱复合结构纳米材料光学特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 低维半导体材料 |
| 1.2 Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点 |
| 1.3 Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点和量子阱的复合结构 |
| 1.3.1 QDW复合结构 |
| 1.3.2 DWELL复合结构 |
| 1.3.3 复合结构应用现状及存在的问题 |
| 1.4 本论文的研究工作 |
| 参考文献 |
| 2 Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米材料的特性、制备与表征 |
| 2.1 Ⅲ-Ⅴ族半导体量子阱和量子点结构的特性 |
| 2.1.1 半导体量子阱特性 |
| 2.1.2 半导体量子点特性 |
| 2.2 Ⅲ-Ⅴ族半导体纳米材料的制备技术 |
| 2.2.1 分子束外延(MBE)技术 |
| 2.2.2 自组织半导体量子点的生长 |
| 2.2.3 半导体量子阱的生长 |
| 2.3 原子力扫描显微镜(AFM) |
| 2.4 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.5 X射线衍射(XRD) |
| 2.6 光致发光测试系统 |
| 2.6.1 光致发光原理 |
| 2.6.2 光致发光技术 |
| 2.6.3 光致发光实验装置 |
| 2.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 量子点和量子阱的制备与优化 |
| 3.1 InAs/GaAs量子点的制备与优化 |
| 3.1.1 GaAs覆盖层厚度对双模自组织InAs QD的影响 |
| 3.1.2 InAs QD生长速率对量子点面密度的影响研究 |
| 3.2 GaSb/GaAs量子点的制备与优化 |
| 3.2.1 GaSb量子点随生长速率的变化 |
| 3.2.2 GaSb量子点随淀积层厚度的变化 |
| 3.3 InP基InGaAs/InAlAs量子阱的制备与优化 |
| 3.3.1 不同阱宽InGaAs/InAlAs量子阱的制备与发光波长调控 |
| 3.3.2 InGaAs/InAlAs量子阱的激子局域化 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 InAs/InGaAs量子点/量子阱复合结构 |
| 4.1 样品制备和形貌结构分析 |
| 4.2 低温低激发PL测量 |
| 4.3 变激发功率PL谱 |
| 4.4 PLE谱 |
| 4.5 变温度PL谱 |
| 4.6 TRPL谱 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 GaSb/(In)GaAs量子点/量子阱复合结构 |
| 5.1 GaSb/GaAs量子点和InGaAs/GaAs量子阱QDW复合结构 |
| 5.1.1 QDW样品制备和形貌 |
| 5.1.2 低温低激发功率密度PL谱 |
| 5.1.3 变激发功率PL谱 |
| 5.1.4 变温度PL谱 |
| 5.1.5 PLE谱 |
| 5.1.6 TRPL谱 |
| 5.1.7 本节小结 |
| 5.2 GaSb/AlGaAs量子点和GaAs/AlGaAs量子阱QDW复合结构 |
| 5.2.1 GaSb/AlGaAs量子点的制备和光学特性 |
| 5.2.2 QDW复合结构的制备和光学特性 |
| 5.2.3 本节小结 |
| 5.3 GaSb量子点嵌入GaAs/AlGaAs量子阱的DWELL结构 |
| 5.3.1 样品制备与结构 |
| 5.3.2 变激发功率密度PL谱 |
| 5.3.3 TRPL谱和PLE谱测试 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 InP基GaSb/InAlAs量子点和InGaAs/InAlAs量子阱复合结构 |
| 5.4.1 GaSb/InAlAs量子点的制备和光学性质 |
| 5.4.2 GaSb/InAlAs量子点和InGaAs/InAlAs量子阱复合结构 |
| 5.4.3 本节小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 主要工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
四、模拟实验发现超高功率激光照射的新现象（论文参考文献）
- [1]聚集诱导发光[J]. 韩鹏博,徐赫,安众福,蔡哲毅,蔡政旭,巢晖,陈彪,陈明,陈禹,池振国,代淑婷,丁丹,董宇平,高志远,管伟江,何自开,胡晶晶,胡蓉,胡毅雄,黄秋忆,康苗苗,李丹霞,李济森,李树珍,李文朗,李振,林新霖,刘骅莹,刘佩颖,娄筱叮,吕超,马东阁,欧翰林,欧阳娟,彭谦,钱骏,秦安军,屈佳敏,石建兵,帅志刚,孙立和,田锐,田文晶,佟斌,汪辉亮,王东,王鹤,王涛,王晓,王誉澄,吴水珠,夏帆,谢育俊,熊凯,徐斌,闫东鹏,杨海波,杨清正,杨志涌,袁丽珍,袁望章,臧双全,曾钫,曾嘉杰,曾卓,张国庆,张晓燕,张学鹏,张艺,张宇凡,张志军,赵娟,赵征,赵子豪,赵祖金,唐本忠. 化学进展, 2022
- [2]垂直取向石墨烯边缘能质传递强化机理及能源应用[D]. 徐晨轩. 浙江大学, 2021(01)
- [3]金属和二维材料表面电子超高时空分辨研究[D]. 李耀龙. 北京大学, 2021(01)
- [4]飞秒激光对金属表面的高效率亚波长刻蚀研究[D]. 郑昕. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(01)
- [5]银-二硫化钼复合结构的表面等离子体的应用研究[D]. 徐健. 江苏大学, 2020(02)
- [6]二维二硒化钨的晶格振动谱及光电器件研究[D]. 何哲. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [7]飞秒电子衍射仪的理论及应用研究[D]. 罗端. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [8]二硫化钼光电特性调控机理及器件应用研究[D]. 吴静远. 东南大学, 2019
- [9]石墨烯热电子发光的温度与辐射特性研究[D]. 罗芳. 国防科技大学, 2019(01)
- [10]Ⅲ-Ⅴ族半导体量子点和量子阱复合结构纳米材料光学特性研究[D]. 王颖. 北京交通大学, 2019(01)