一種提升六方氮化硼抗氧化性的潔凈干轉移方法

第一作者: 李雪梅

通訊作者: 殷俊

六方氮化硼(h-BN)是一種具有出色熱穩定性和化學惰性的二維材料, 在苛刻條件下應用廣泛. 然而, 表面金屬催化劑會使其抗氧化性顯著降低. 對于通過化學氣相沉積制備的樣品, 常規通過濕法蝕刻金屬基底的轉移方法不可避免地會引入金屬殘留. 本文提出了一種針對銅表面生長的單層h-BN薄膜的潔凈干轉移方法. 空氣環境下界面氧插層和表面銅氧化導致界面粘附能量顯著降低, 因而h-BN薄膜可以從基底上被直接機械剝離開. 與濕法轉移制備的薄膜形成鮮明對比, 干法轉移得到的h-BN薄膜幾乎沒有金屬(鐵)污染, 使其抗氧化性提高了50–100°C, 甚至接近其本征性能. 在干法轉移的單層h-BN薄膜保護下, 單層石墨烯在空氣中的耐受溫度提高到700°C, 展示了這一干轉移方法的優勢.

與硅基CMOS兼容的高性能二維二硒化鉑自驅動光電探測器

第一作者: 葉鵬

通訊作者: 徐明生

因二維材料的獨特性質及其可調諧的光譜響應, 基于二維材料的光電探測器受到廣泛關注. 然而, 它們的性能還不夠突出, 其制造工藝與硅基互補金屬氧化物半導體技術工藝流程的兼容性還需要評估. 本文報道了一種基于二硒化鉑/超薄二氧化硅/硅異質結構的 高性能、空氣穩定、自驅動、室溫寬帶光電探測器. 該光電探測器表現出超高的響應度(8.06 A W ?1 )和比探測率(4.78 × 10 13 cm Hz 1/2 W ?1 )、極低的暗電流(0.12 pA)以及優秀的開關比(1.29 × 10 9 ). 在375, 532, 1342和1550 nm波長處所測的光電流響應度分別為 2.12, 5.56, 18.12和0.65 mA W ?1 . 此外, 制造的9 × 9器件陣列不僅展示了該探測器非常好的均勻性和可重復性, 而且還顯示了其在紫外-可見-近紅外照明成像應用領域的潛力. 本文設計的二硒化鉑/超薄二氧化硅/硅異質結光電探測器極大地抑制了暗電流, 提高了二極管的理想因子并增加了界面勢壘. 因此, 它為改善光電探測器性能的設計提供了一種新策略.

用于高效C 2 醇氧化電催化的三金屬鈀-銀-銅納米片組裝體

第一作者: 李澤, 勞顯焯

通訊作者: 郭培志

近年來, 具有豐富活性中心的二維合金高效電催化劑的合成引起人們極大關注. 本工作以十六烷基三甲基溴化銨和六羰基鉬為結構導向劑合成出三金屬鈀-銀-銅納米片組裝體. 用高角度環形暗場掃描透射電子顯微鏡、透射電子顯微鏡和X射線衍射儀對三金屬PdAgCu納米片組裝體的形貌和結構進行了表征. 結果表明三金屬Pd6Ag 3 Cu 2 納米片組裝體電催化性能優異, 且對乙二醇氧化反應(5696 mA mg Pd ?1 )和乙醇氧化反應(4374 mA mg Pd ?1 )具有良好的催化穩定性. 電催化活性的增強可歸因于應變效應、配體效應及雙功能效應的協同作用. 本文系統研究了三金屬電催化劑對C 2 醇的電催化機理, 發現較高的羥基和C 2 醇濃度有利于乙二醇氧化反應和乙醇氧化反應.

高效離子剝離技術制備異質集成4英寸硅基砷化鎵薄膜

第一作者: 孫嘉良, 林家杰

通訊作者: 歐欣, 游天桂, 林家杰

在Si襯底上將單晶GaAs薄膜與其進行異質集成有望為硅基光電集成提供新的材料平臺. 本文基于對GaAs材料剝離機理的分析闡述, 優化了GaAs薄膜轉移工藝的離子注入條件. 結果表明, 相比于He離子單獨注入, 由于較小的熱預算和注入后相對更低的缺陷密度, He/H離子共注入對于GaAs薄膜轉移更高效. 以Al 2 O 3 為鍵合介質層, 通過優化的離子剝離技術成功地將4英寸GaAs薄膜轉移到Si(100)襯底上. 探索了包括化學機械拋光、臭氧輻照氧化和KOH清洗的表面處理工藝, 以將轉移后GaAs薄膜的表面質量提高到可以高質量外延的水平. 在400°C退火1 h后, 轉移的GaAs薄膜單晶質量進一步提高, X射線搖擺曲線的半峰全寬僅為89.03 arcsec.

溶液法制備高效的熱活化延遲熒光有機電致發光二極管

第一作者: 燕逸飛

通訊作者: 王世榮

具有高三線態能級的交聯空穴傳輸材料能夠平衡發光層載流子的復合并有效抑制三線態激子的猝滅, 對制備高性能溶液法有機電致發光二極管具有重要意義. 本文設計合成了兩種具有不同母核的新型交聯空穴傳輸材料, V- p -DBT和V- p -DBF. 與已報道的交聯空穴傳輸材料V- p -TPD相比, 二苯并噻吩和二苯并呋喃母核的引入增加了分子的扭轉角, 使兩種化合物具有更高的三線態能級, 分別為2.57和2.64 eV. 通過瞬態熒光光譜證明它們能夠有效地抑制三線態激子的猝滅. 交聯的空穴傳輸層表現出優異的抗溶劑能力和溶液工藝所需的理化性質. 其中, 基于V- p -DBF的綠色熱活化延遲熒光有機發光二極管獲得了79.94 cd A ?1 的最大電流效率和24.35%的最大外量子效率. 這項工作為實現溶液法制備的有機電致發光二極管提供了一種新的分子設計策略.