NanoLetters:半导体界面电荷传输规律
第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹 通讯单位 : 国家纳米科学中心 论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768 研究背景 向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有更优异的光吸收等特性,因此利用该类材料高效人工合成化学燃料或高附加值化学品无论对基础研究还是实际应用都具有重要意义。 在所有化学燃料中,氢气具有最高的燃烧热值。以光解水制氢为例,基于半导体的溶液凝胶和光电化学器件的基本原理相同,前者可以看成是短路的微型光电化学器件,二者是两种常见的光解水体系,但它们的实际效率都远小于理论最大值。半导体光解水的关键科学问题是光生电荷利用率低。 我组针对不同的半导体材料和界面,通过构筑 0D/1D/2D/3D 多级次纳米结构,提出了多种界面电荷转移的调控方法和具体的相关机理(J. Am. Chem. ......阅读全文
Nano-Letters:半导体界面电荷传输规律
第一作者:谢关才;通讯作者: 宫建茹 通讯单位 : 国家纳米科学中心 论文DOI:10.1021/acs.nanolett.8b04768 研究背景 向自然学习并力争超越是推动人类社会进步的一个永恒的主题。主要由于植物分子光吸收等原因的限制,自然界光合作用的效率较低。相比之下,半导体具有
半导体间电荷传输方向
2008年德国慕尼黑大学的Dieter Gross等人通过荧光技术,证明了TypeII型CdTe和CdSe半导体纳米晶复合材料具有高效的电荷分离效率,同时间接的证明了Type II型异质结的电荷分离方向。(NanoLett., 2008, 8 (5), pp 1482–1485) 2010年在
半导体所揭示半导体界面电荷转移机理
与传统的太阳能电池相比,染料敏化太阳能电池具有原材料丰富、生产过程中无毒无污染、生产成本较低、结构简单、易于制造、生产工艺简单、易于大规模工业化生产等优势,在清洁能源领域具有重要的应用价值。在过去二十多年里,染料敏化太阳能电池吸引了世界各国众多科学家的研究,在染料、电极、电解质等各方面取得了很大
中国科大《Nano-Letters》发现石墨相变新机制!
作为锂离子电池负极、石墨烯制备等领域的重要原材料,石墨一般包含两种晶格结构:六方相(Hexagonal, 石墨烯按照ABAB…堆叠,简称2H相)和菱形相(Rhombohedral, 石墨烯ABCABC…堆叠,简称3R相)。其中,2H相能量较低,在粉体中占比较高;3R相能量较高,在粉体一般占比较低
《Nano-Letters》报道西工大团队最新研究成果
近日,西北工业大学纳米能源材料研究中心王建淦课题组首次提出了利用电子密度重新分配策略激活LS-Fe,通过将PB与具有π-π共轭结构的电子导体复合,利用π-π共轭结构能够向PB传输电子的特性,实现PB的电子密度重排,从而显著降低了[FeC6]八面体的配体场稳定化能,提高了LS-Fe的电化学活性。相
学术干货-|-多孔材料中电荷及物质传输
多孔材料是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料,孔洞的边界或表面由支柱或平板构成。典型的孔结构有:一种是由大量多边形孔在平面上聚集形成的二维结构;由于其形状类似于蜂房的六边形结构而被称为“蜂窝”材料;更为普遍的是由大量多面体形状的孔洞在空间聚集形成的三维结构,通常称之为“泡沫”材料。如果
纳米级三相电化学通路促进Pt催化甲醛氧化|Nano-Letters
气相多相催化是在固体催化剂二维表面进行空间约束的过程。在这里,斯坦福大学崔屹教授等人引入了一个新的工具包来打开第三维度。研究发现,固体催化剂的活性可以通过在其表面覆盖一层纳米级薄的液体电解质而显著提高,同时保持气体反应物的有效输送,这一策略被称为三相催化。引入液体电解质,将原来的表面催化反应转化
电荷耦合器与氧化金属半导体区别
CCD和传统底片相比,CCD 更接近于人眼对视觉的工作方式。只不过,人眼的视网膜是由负责光强度感应的杆细胞和色彩感应的锥细胞,分工合作组成视觉感应。 CCD经过长达35年的发展,大致的形状和运作方式都已经定型。CCD 的组成主要是由一个类似马赛克的网格、聚光镜片以及垫于zui底下的电子线路矩阵所组成
青岛能源所发现石墨炔可作为主体材料应用于钙钛矿电池
二维碳石墨炔(GD)是由1,3-二炔键将苯环共轭连接形成的具有二维平面网络的全碳超大结构,具有丰富的碳化学键,大的共轭体系、宽面间距、优良的化学稳定性和半导体性能,已经广泛应用于生物、能源、催化、信息技术、储能等各个领域,是第一个具有我国自主知识产权的碳材料。石墨炔具有天然的带隙,是一类本征半导
我国半导体/绝缘高分子复合材料研究取得重大突破
日前,中科院长春应用化学研究所杨小牛研究员课题组在半导体/绝缘体高分子复合材料研究取得重大突破,其研究结果被国际著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)以“封面论文”的形式给予重点报道。 在传统观念中,绝缘体会阻碍电荷传输,因此一般来讲,
研究揭示磁近邻效应和界面电荷转移诱导的层状铁磁结构
钙钛矿镍氧化物作为典型的关联电子体系,表现出金属-绝缘体相变、拓扑结构相变等物性。近期,由于112相和327相镍基超导体系的陆续发现,更使得镍氧化物成为功能氧化物材料/器件研究领域的热点。通常,钙钛矿镍氧化物随着温度的降低而发生金属-绝缘体相变,并伴随着磁性的顺磁-反铁磁相变。而LaNiO3成为钙钛
研究揭示磁近邻效应和界面电荷转移诱导的层状铁磁结构
钙钛矿镍氧化物作为典型的关联电子体系,表现出金属-绝缘体相变、拓扑结构相变等物性。近期,由于112相和327相镍基超导体系的陆续发现,更使得镍氧化物成为功能氧化物材料/器件研究领域的热点。通常,钙钛矿镍氧化物随着温度的降低而发生金属-绝缘体相变,并伴随着磁性的顺磁-反铁磁相变。而LaNiO3成为钙钛
半导体/绝缘高分子复合材料研究取得重大突破
中国科学院长春应用化学研究所杨小牛研究员课题组在半导体/绝缘体高分子复合材料研究取得突破,其研究结果被国际著名期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials 2010, 20, 1714)以“卷首插画”的形式予以重点报道。 在人们的传统观念
我所揭示铁电体光伏效应中两种不同的电荷分离机制
近日,我所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、范峰滔研究员等利用表面光电压方法,揭示了铁电半导体光伏效应中的弹道传输和漂移机制。 在太阳能光催化过程中,提高太阳能转化效率的核心问题是提高光生电子和空穴的分离效率。由于自发的极化引起的不对称电荷分离,铁电半导体材料被认为是太阳能光催化燃料生产的理想催
科学家揭示铁电体光伏效应中的电荷分离机制
近日,我所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、范峰滔研究员等利用表面光电压方法,揭示了铁电半导体光伏效应中的弹道传输和漂移机制。 在太阳能光催化过程中,提高太阳能转化效率的核心问题是提高光生电子和空穴的分离效率。由于自发的极化引起的不对称电荷分离,铁电半导体材料被认为是太阳能光催化燃料生产的理想催化
上海微系统所等研制出0.1-fM检测限硅纳米线DNA传感器
继去年在Nano Letters报导了最灵敏的硅纳米线DNA传感器之后,在2012年9月刚刚出版的Nano Letters上(2012, 12 (10), pp 5262–5268, DOI:10.1021/nl302476h),中科院上海微系统与信息技术研究所王跃林/李铁课题组
我所发展光催化中仿生电荷传输层的可控组装策略
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202304/t20230424_6743981.html 近日,我所催化基础国家重点实验室、太阳能研究部(DNL16)李灿院士,李仁贵研究员等在光催化水氧化研究方面取得新进展。团队仿习自然光合体系中电荷传输链的原理,基于
半导体器件界面态及其稳定性问题分析
在半导体器件中,界面态是影响器件性能和稳定性的重要因素。界面态是指在半导体与金属或半导体与绝缘体之间的接触面上形成的能级。这些界面态在半导体器件中的存在对电子传输、电荷注入和空间电荷区域的形成有着重要影响,从而对器件的性能和稳定性产生显著影响。界面态的稳定性问题在半导体器件研究中被广泛关注。首先,界
石墨烯—硅太阳能电池光电转换效率实现突破
近日,由美国麻省理工学院、中国国家纳米科学中心和清华大学的研究小组合作揭示了高效率石墨烯-硅肖特基势垒太阳能电池中界面氧化物的作用,并将其能量转化率大幅提升。 石墨烯具有高的电导率和透光率,是理想的光电材料。石墨烯对所有光几乎是透明的,可用于制备高导电率的透明导电膜。例如作
中美学者实现有机无机界面电荷高效转移
北京高压科学研究中心研究员吕旭杰领导的中美研究团队以零维有机金属卤化物[(C6H5)4P]2SbCl5为研究对象,通过引入高压诱导有机配体和无机金属卤化物的电子耦合作用(lone pair-π相互作用),实现了有机配体向无机卤化物的高效电荷转移,获得了近100%的荧光量子产率。相关研究日前发表于
中美学者实现有机无机界面电荷高效转移
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/8/507225.shtm北京高压科学研究中心研究员吕旭杰领导的中美研究团队以零维有机金属卤化物[(C6H5)4P]2SbCl5为研究对象,通过引入高压诱导有机配体和无机金属卤化物的电子耦合作用(lone pa
物理所发现范德华异质结间的强耦合超快电荷传输
近年来,以石墨烯为代表、靠层间范德华力结合的二维材料已经成长为一个非常大的家族。这些范德华材料呈现出从绝缘体、半导体、金属,到超导体等各不相同的电子性质。以二硫化钼(MoS22)和二硫化钨(WS22)为代表的过渡族金属硫族化合物,因其合适的能带结构和光学性质,在光电子器件等用途中有着很好的应用前
我所揭示光电催化水氧化界面电荷转移规律
原文地址:http://www.dicp.cas.cn/xwdt/kyjz/202302/t20230224_6683078.html 近日,我所太阳能研究部(DNL16)李灿院士、范峰滔研究员、陈若天副研究员等在太阳能光催化半导体溶液界面电荷转移机制研究中取得新进展。研究团队通过结合纳米金属电极
“吃辣”的电池“有能量”
华东师范大学物理与电子科学学院教授保秦烨课题组把天然分子辣椒素作为添加剂引入到钙钛矿半导体,在国际上首次直接观察到软物质钙钛矿半导体表面电子结构从P型转变成N型的新现象。相关论文1月14日发表于《焦耳》。 保秦烨向《中国科学报》介绍,“使用绿色、可持续的基于森林系生物添加剂,并与无毒无铅钙钛
上海技物所在纳米线红外探测器研究中取得进展
近日,中国科学院上海技术物理研究所红外物理国家重点实验室研究员胡伟达、陈效双、陆卫课题组在新型纳米线红外光电探测器研究中取得进展。该实验室相关研究人员在已有的窄禁带InAs纳米线反常光电响应研究基础上,进一步利用该反常效应提出基于可见光诱导Photogating辅助的单根纳米线红外响应机理,并成
青岛能源所揭示有机太阳能电池中电荷传输新机制
有机太阳能电池(OSCs)由于具有轻量化、柔性、可溶液法大面积制备等优点,成为光伏领域的重要研究方向,尤其是2015年新型非富勒烯受体的出现,推动了OSCs的发展。目前报道的绝大多数的高性能电池均是基于~100 nm的捕光层材料。但在面向应用的大面积器件的印刷制备中,OSCs捕光层厚度是关键问题
我国学者在有机半导体自旋传输研究中取得进展
近期,强磁场中心研究人员在聚合物半导体的自旋流探测及其薄膜结构-自旋传输性能关系研究上取得新进展,相关研究成果在美国化学会(ACS)旗下期刊《ACS应用材料和界面》(ACS Applied Materials & Interfaces)上在线发表。 有机半导体材料具有微弱自旋-轨道耦合和超精细
苏州纳米所阵列无机半导体纳米结构研究获系列进展
无机半导体纳米结构电极在太阳能电池、光解水及能量存储等器件中有着非常广泛的应用。电极的比表面积以及电荷输运能力是决定这些器件性能的关键因素。最近,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所研究员封心建课题组在高性能无机半导体纳米电极的研究中取得了系列新进展。 电极材料的微观结构对其电学性能有着重要
我国利用断层扫面光电压成像揭示缺陷促进电荷分离机制
近日,大连化物所范峰滔研究员、李灿院士团队与德国亥姆霍兹柏林能源与材料中心Thomas Dittrich博士合作,联合利用断层扫描光电压成像(Tomographic-SPVM)、时间分辨表面光电压方法(TPV)在研究半导体光催化剂微纳米尺度电荷分离过程中缺陷的重要作用方面取得新进展。相关研究成果
气液界面的电荷性质决定冷冻电镜蛋白质取向优势
中国科学院生物物理研究所研究员章新政课题组在Journal of Structural Biology上,在线发表了题为Effect of charge on protein preferred orientation at the air-water interface in cryo-ele