Ru掺杂ZnO纳米棒阵列薄膜氢气传感器性能研究

金属氧化物半导体氢气传感器具备可集成、高响应、长寿命等优势,在氢能的安全制备、存储、运输和使用过程中对氢气泄露预警起着重要的作用。本文采用一步水热法制备了取向生长的Ru掺杂ZnO纳米棒阵列薄膜,在非加热条件下获得了高响应度、选择性高的氢气气敏传感性能。通过XRD、SEM、XPS、Raman和EPR等测试方法表征样品的微结构、化学价态,探索传感性能提升机理。高取向的纳米棒阵列降低了电子输运过程的能垒,提供了电子快速输运通道,有利于实现非加热式气敏响应。Ru掺杂在降低纳米棒直径的同时提升纳米棒的密度,增加表面氧空位浓度及表面氧吸附,Ru同时还参与气敏响应氧化还原反应过程,进一步提升了氢气气敏响应性能。

Na掺杂CsCuCl3单晶的制备及其光学性能研究

CsCuCl3钙钛矿以其环境友好、稳定性高等特点备受科研工作者的关注,但由于其强激子–声子耦合诱导的本征自陷和表面缺陷主要控制电荷载流子的陷获过程,大大降低了它的光致发光量子效率,以致无法检测到光致发光信号,限制了对其光学性能的研究。为解决这个问题,本文在制备样品的过程中,引入Na元素来钝化内部和表面缺陷,采用降温结晶法成功制备了Na掺杂的CsCuCl3单晶,并对晶体结构、发光及光热性能和环境稳定性进行表征,这为设计具有良好光学性能的无铅钙钛矿光电器件提供了参考。

Sn掺杂Cs2AgBiCl6纳米晶的制备及其光学性能研究

无铅Cs2AgBiCl6双钙钛矿材料作为有毒铅卤钙钛矿光伏材料的替代品,具备环境友好,稳定性高等优势而备受关注。Cs2AgBiCl6材料具备间接带隙半导体特性,由于强载流子–声子耦合相互作用形成的本征自限,增大了载流子的非辐射复合,降低了辐射复合效率,从而限制了其光电领域的进一步应用。理论计算表明,Sn掺杂可以改变Cs2AgBiCl6双钙钛矿内部结构形成直接带隙,抑制非辐射复合。本工作采用热注入法制备Sn掺杂的Cs2AgBiCl6双钙钛矿纳米晶,采用XRD,TEM,XPS等研究材料的相结构、微观形貌及价键特征,并探究了其光吸收和荧光发光特性。研究表明,Sn原子可以有效掺杂进入Cs2AgBiCl6晶格结构,并显著提高其荧光量子效率。