高压下正交相CsPbI_3钙钛矿纳米棒的带隙调制

全无机卤化物钙钛矿由于其稳定性强,且具有良好的光学性质,是一种很有前途的光电材料。然而,有效地设计其带隙以满足实际应用需求仍是亟待解决的关键问题。通过控制合成的反应时间和温度,对铯铅碘(CsPbI_3)纳米材料进行形貌调控,合成出形貌均一、结晶性良好的棒状CsPbI_3纳米材料。进一步利用金刚石对顶砧,结合原位高压紫外-可见吸收光谱,对CsPbI_3纳米棒在高压下的带隙变化进行研究,发现高压下CsPbI_3纳米棒的带隙减小,带隙的可调控性为纳米材料在光伏电池领域的应用奠定基础。研究结果不仅有助于在原子尺度上建立CsPbI_3纳米棒的结构特性关系,而且为全无机钙钛矿纳米材料的实际应用提供重要线索。

光器件应用改性Ge的能带结构模型

Ge为间接带隙半导体,通过改性技术可以转换为准直接或者直接带隙半导体.准/直接带隙改性Ge半导体载流子辐射复合效率高,应用于光器件发光效率高;同时,准/直接带隙改性Ge半导体载流子迁移率显著高于Si半导体载流子迁移率,应用于电子器件工作速度快、频率特性好.综合以上原因,准/直接带隙改性Ge具备了单片同层光电集成的应用潜力.能带结构是准/直接带隙改性Ge材料实现单片同层光电集成的理论基础之一,目前该方面的工作仍存在不足.针对该问题,本文主要开展了以下三方面工作:1)揭示了不同改性条件下Ge材料带隙类型转化规律,完善了间接转直接带隙Ge实现方法的相关理论; 2)研究建立了准/直接带隙改性Ge的能带E-k模型,据此所获相关结论可为发光二极管、激光器件仿真模型提供关键参数; 3)提出了准/直接带隙改性Ge的带隙调制方案,为准/直接带隙改性Ge单片同层光电集成的实现提供了理论参考.本文的研究结果量化,可为准/直接带隙改性Ge材料物理的理解,以及Ge基光互连中发光器件有源层研究设计提供重要理论依据.

复式周期结构光子晶体研究进展

综述了近年来复合周期结构光子晶体的最新发展动向,从三种维度阐述了叠层复合和嵌套复合的结构设计思路,通过比较禁带调制性能,认为复合结构较单一结构具有更强的带隙调制作用,其中叠层复合是光子晶体禁带位置及宽度调制的重要手段之一,而嵌套复合主要针对带隙模式的调制。同时还介绍了各种复合结构的制备方法及可能的应用领域。

梯度组分缓冲层诱导的单一立方相Mg_(0.3)Zn_(0.7)O薄膜外延生长

为了实现MgZnO合金带隙全跨度调制,利用低压MOCVD设备,在c面蓝宝石衬底上采用MgO籽晶层和组分渐变缓冲层控制立方相MgxZn1-xO薄膜的生长,获得了Zn组分达到0.7的单一立方相MgxZn1-xO薄膜,把MgZnO合金带隙调制范围从MgO一侧扩展到了4.45 eV,覆盖了整个日盲紫外波段。对比实验分析表明,这种高Zn组分立方相MgZnO薄膜的生长得益于缓冲层晶格模板的结构诱导作用和适宜的生长温度(350~400℃)。Mg0.3Zn0.7O基MSM结构紫外探测器响应峰位于270 nm,截止波长295 nm。

六角氮化硼片能带结构的应变调控

采用第一性原理研究了应变对单层、双层和三层BN片能带结构的影响.研究表明,随着张应变的增大,BN片的带隙线性变小,且变化的斜率与层数以及多层BN片的堆垛方式无关.