半导体团簇论文-刘忠范

半导体团簇论文-刘忠范

导读:本文包含了半导体团簇论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:量子点,可逆转化,纳米晶

半导体团簇论文文献综述

刘忠范[1](2019)在《同分异构的胶体硫化镉半导体幻数团簇的可逆转化》一文中研究指出半导体量子点作为准零维材料,由于其量子尺寸效应和优良的光电性质,在新一代照明、显示、新能源(如太阳能电池)和生物医学等应用方面都得到了极大的关注1–4。人们通常认为,由于量子限域效应,量子点的尺寸是调节其光学性质的重要参数—不同尺寸的量子点具有不同的禁带吸收及荧光等光学性质。(本文来源于《物理化学学报》期刊2019年05期)

杨传路,黎康宁,黄海财,王美山,马晓光[2](2017)在《水解制氢团簇与半导体结构第一性原理研究》一文中研究指出H_2作为一种无污染、且其燃烧热几乎是重汽油叁倍,因此可作为理想能源。但H_2的产生及储存在未来可持续发展中仍然是一个未解决的挑战。本报告讨论几种典型团簇和半导体物质分解水分子产生H_2的机理和过程。首先我们基于第一性原理计算研究Al_6X(X=Si,N,Cu)团簇分解水制氢以及储氢。结果表明Al_6Si从一个水分子中提取H_2,整个反应只需叁步。通过优化计(本文来源于《2017年第九届全国青年计算物理学术会议论文集》期刊2017-07-18)

刘栋梁,王翔,杨华军,罗敏,吕晶[3](2017)在《半导体金属硫族纳米团簇的分散稳定及电催化性能研究》一文中研究指出金属硫族超四面体纳米团簇曾一度引起无机合成化学家的广泛关注和浓厚兴趣,这主要源于该类纳米团簇具有立方ZnS体相规则碎片结构,并表现出与尺寸相关的半导体特性,可视为规则的超小"量子点"。相对于传统金属硫属化合物量子点,这类纳米团簇的表面及内部结构十分明确,且组份多变可调。早期关于此类表面无有机配体保护的超四面体纳米团簇体系的研究主要集中在如何调控纳米团簇的尺寸、结构形状、组份以及组装规律。非常遗憾的是,基于该纳米团簇的溶液相行为研究以及基于单个团簇的功能化研究基本处于停滞阶段,这主要是因为溶剂热原位形成的带负电荷纳米团簇极易通过端基桥连方式组装成晶态半导体开放骨架,母液中的纳米团簇含量很低且无法与副产物有效分离。晶体中纳米团簇在晶格中的非离散性严重制约了团簇在后续溶解过程中的分散性能。为了实现该类纳米团簇具有与传统半导体量子点在溶剂中的相似溶解行为或在复合材料制备过程中的分散能力,多种合成策略先后被实施。我们曾利用超强碱模板剂成功实现了纳米团簇在晶格中的离散性,并在一定程度上增加了纳米团簇在特定溶剂中的溶解性能。[1]这些具有特殊金属位点和掺杂位点的离散型纳米团簇为实现基于团簇的掺杂化学和材料功能化提供了可能性。[2]非常遗憾的是,这类表面硫负离子高度暴露,且具有高表面能和反应活性的分子基纳米团簇在溶液相中并不稳定。最近,我们利用有机羧酸配体桥联该类纳米团簇,制备了基于纳米团簇的二维层状半导体材料,并成功实现了二维层在醇水体系的分散行为,为制备基于半导体纳米团簇的薄膜器件提供了可能性(左图)。此外,我们还利用氮掺杂石墨烯载体成功稳定了此类纳米团簇,数个团簇聚集的纳米颗粒高度均匀地分散在石墨烯表面,纳米团簇表面暴露的硫负离子使其在电催化产氢(HER)方面表现出优异的效能(右图)。其次,我们进一步在纳米团簇的表面覆盖单个或单层过渡金属和贵金属阳离子,有效平衡纳米团簇负电荷,从而实现了纳米团簇的高度均一分散。金属硫族超四面体纳米团簇的尺度高度均一,表面原子结构明确,内部原子种类精确可调,这些特性为获得高负载量高活性单(层)原子催化剂以及调控单(层)原子催化性能提供了一种全新的设计思路和可能性。(本文来源于《“一带一路,引领西部发展”——2017年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文摘要》期刊2017-04-28)

林坚[4](2017)在《晶态硫族半导体纳米团簇的稳定、组装及其光/电性能研究》一文中研究指出半导体材料是信息社会的支柱,其特有的导电可控性能是构建各类电子元件的基础。随着纳米技术的引入,常规半导体的性能得以进一步的开发。研究纳米材料“构-效”关系的方法主要涉及晶相结构和电镜形貌、结构分析。然而,上述技术存在一定的局限性,如高分辨球差电镜需要在高真空条件下完成,且对测试样品要求较高。因此,如何采取简便方略研究“构-效”关系是当前关注的重点。单晶X-射线衍射(SCXRD)技术的出现,为揭示晶态材料的精细“构-效”关系提供了便捷的可能。虽然,纳米材料不适用于SCXRD,但具有类似结构特点的纳米团簇可通过自组装形成利于SCXRD测试的单晶结构。大量结构精确可知的贵金属纳米团簇早已被用于研究精细结构与催化性能之间的紧密联系。此外,具有半导体特性的金属硫族纳米团簇亦可通过自组装的方式形成可用于SCXRD的晶态结构,且其结构多样且组分可调。目前,基于金属硫族纳米团簇晶态材料的研究主要集中在改变合成条件创造结构多样性。通过自组装被晶化稳定下来的均一尺度纳米团簇所独有的潜在性能却常常被科研工作者忽视,如基于团簇的光电性能开发、改性机理研究、以及基于团簇的精细“构-效”关系研究等等。第一章:将从传统的金属硫族化合物出发,引出基于纳米团簇的晶态硫族化合物的结构特点及其团簇的稳定方法。在总结金属硫族纳米团簇晶态材料研究现状的基础上,阐述了本文论的选题依据和研究内容。本论文旨在充分挖掘已有金属硫族纳米团簇晶态材料的性能及改性方法,并以纳米团簇为结构平台研究精细“构-效”关系及半导体光/电性能的精准调控方法,为发展合成具有特殊性能的化合物提供理论基础。主要研究结果如下:第二章:以Mn2+掺杂的金属硫族纳米团簇ISC-10-CdInS(Mn@Cd6In28S56,Mn@CdInS)为研究对象,扩展了 Mn@CdInS在光致发光、电化学发光领域的潜在应用前景。通过原位掺杂Mn2+,有效提升了 Mn@CdInS的红光发光效率(QY:0.53%→ 43.68%)。极限 Mn2+掺杂量下的 Mn@MnInS(Mn@Mn6In28S56)荧光特性完全不同,证实了 Mn2+掺杂量的调节可实现Mn2+掺杂位点的精确调控。以ISC-10-CdInS和Mn@CdInS为研究对象的电化学发光(ECL)测试表明该材料具有可调的ECL特性。不同共反应剂下ISC-10-CdInS的电化学信号差表明金属空缺位参与的氧化共反应是产生ECL的主要机制。第叁章:利用原位掺杂的策略成功合成了一系列Mn2+掺杂的纳米团簇,并以此为结构平台详细研究了与Mn2+精细掺杂结构相关的荧光调控行为。Mn2+的特征荧光发射在这些结构、尺寸类似但组分不同的纳米团簇中可由620 nm逐渐红移至643 nm,且其荧光寿命可在40μs至1 ms之间变化。此外,对纳米团簇中Mn2+聚集形式的调控,可成功改变Mn2+相关的跃迁禁阻状态及对应的荧光激发机制。当主体团簇中Mn2+聚集数<4时,其发光主要以能量转移的方式实现;当Mn2+聚集数≥4时,可直接激发Mn2+发光。结合压力、低温依赖的荧光光谱和团簇结构分析,我们从实验上证实了通过调控Mn2+周边晶格应力可实现其红光发射的调控。第四章:合成了一列具有周期性中断结构的类分子筛金属硫族半导体化合物CSZ-5-InSe([In28Se54(H2O)4]24-·24(H+-PR)n(H20),PR:piperidine;),并详细研究了该中断结构中In3+特殊位点与氧还原(ORR)活性之间的联系及可能的催化机理。利用原位掺杂Bi3+取代In3+特殊位点的电催化结果,我们证明了通常不具备催化活性的In原子在特殊结构条件下可以存在催化活性。以CSZ-5-InSe为结构模型,我们进一步研究了晶态金属硫族纳米团簇的合金化方法及特点。硫元素合金化的化合物CSZ-5-InSeS在引入小于20 at%的合金元素硫时,可将原化合物的禁带宽度提升近1.0 eV。第五章:以CSZ-5-InSe为结构模型,研究了晶态硫族化合物在溶剂热反应条件下的结构调控影响因素。通过改变反应温度和前驱物铟粉和硒粉的投料比,可将极易形成的结构学非稳定相CSZ-5-InSe转化为无中断结构的In-Se二维层状晶态化合物。改变反应温度和引入原反应中模板剂的结构衍生物,可得到非硫化锌碎片类型的In-Se团簇组装而成的新型叁维晶态硫族化合物。第六章:研究了晶态硫族化合物纳米团簇与不同光学活性分子紫精衍生物杂化自组装的结构特点,结合光电响应数据得出苄基紫精杂化的团簇结构可同时具备光电响应和光稳定性。(本文来源于《苏州大学》期刊2017-04-01)

林坚,吴涛[5](2016)在《金属硫族半导体纳米团簇中固有缺陷位和特定位点掺杂剂在光、电化学性能调控方面的机制研究》一文中研究指出针对经典Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米晶的研究曾占据半导体纳米科学领域的半壁江山,其重心主要集中在纳米晶尺寸和形貌调控,以及性能的调变和优化。除公认的纳米晶尺寸效应外,控制此类半导体材料光、电学性能的另一个重要因素是缺陷位和掺杂剂,包括纳米晶内部缺陷、表面缺陷,以及种类各异的掺杂剂。传统半导体纳米晶的合成方法很难控制缺陷位和掺杂剂的类型、以及它们在纳米晶格上的可控分布,因而难于(本文来源于《中国化学会第七届全国结构化学学术会议论文摘要》期刊2016-11-16)

许洪光,邓晓娇,卢胜杰,郑卫军[6](2016)在《金属掺杂的半导体团簇的研究》一文中研究指出金属掺杂的半导体团簇,在纳米材料、微电子技术等领域中有着重要的应用前景。在半导体团簇中掺杂金属原子,有助于稳定其笼状结构,同时掺杂能改变半导体团簇的性质,获得一些具有特殊性质的材料。我们通过激光溅射方法制备金属(如V,Cr,Cu,Ag,Au等)掺杂的硅、锗半导体团簇,采用飞行时间质谱、光电子能谱结合量子化学计算研究它们的电子结构和物理化学性质,并从中寻找超常稳定的特殊团簇。我们的研究发现了最小富勒烯笼状结构V2@Si20,具有亚铁磁性的轮式结构V_3Si_(12)和高对称性二十面体的AuGe_(12)等具有新颖结构和性质的团簇。诸如这些特殊团簇的发现能为制备半导体纳米管以及团簇组装的新材料提供重要参考。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会:化学动力学》期刊2016-07-01)

金璐杰[7](2016)在《Fe-Si系非晶半导体薄膜及团簇模型解析》一文中研究指出半导体型非晶Fe-Si薄膜室温具有与晶体β-FeSi2相似的半导体性能,是一种低耗、高效的光伏材料。它不仅能避免β-FeSi2成分局限、制备困难,还能避免硅基技术应用中晶体β-FeSi2与硅基体膜基界面失配等问题。这种新型半导体材料的制备与硅集成电路技术兼容,简单经济。它的潜在应用能与非晶硅相媲美,是非晶半导体中非常有前景的一种材料,有望应用到硅基光电器件、太阳能电池以及近红外探测器中。非晶中的近程序决定了非晶材料的性能。但目前没有关于非晶Fe100-xSix薄膜成分范围与半导体性能和局域结构对应的系统研究结果,而这恰恰是制备和合理利用非晶Fe100-xSix薄膜的前提。另外,在Fe-Si二元体系中引入其它元素M,不仅可以提高非晶形成能力,还能在保持其近程序的前提下,拓展其成分范围增加其应用的灵活性。因此,本文采用射频磁控溅射方法在Si(100)和Al2O3(0001)基片上制备了Fe100-XSix系(x=30.3~100at.%)非晶薄膜以及Fe-Si-C和Fe-Si-Mn叁元非晶薄膜,并进行了薄膜的成分、微结构、带隙测量、退火晶化相、电阻率和热稳定性的分析。本文从实验和理论两方面确定了非晶Fe-Si成分与局域结构的联系,验证了非晶结构模型对非晶Fe100-Six局域结构解析的有效性。实验研究结果表明薄膜性能是分区变化的30.3≤x≤50 at.%无半导体性能区;50<x<87.5at.%,具有直接带隙半导体性能区;87.5≤x≤100 at.%,具有间接带隙半导体性能区。采用“[团簇](连接原子)1or3”非晶结构模型对薄膜的局域结构进行研究,从非晶Fe-Si相关晶体相ε-FeSi、β-FeSi2、Si的基础团簇[Fe-Si7Fe6]、[Fe-Si8Fe2]和[Si-Si4].出发,也可将成分与基础团簇关系图区分为上述叁个主区域。长时间真空退火后吸收系数减小,光学带隙比较稳定(-0.92eV),不随退火时间和成分的变化而显着变化。第叁组元Mn和C的加入对非晶薄膜的电阻率和光学带隙的影响很小,但是C的加入明显提高了非晶稳定性,明确了二元非晶薄膜的光学带隙及电阻率基本不受掺杂的影响,稳定性比较好。本研究对于明确非晶Fe100-xSix的局域结构和拓展具有半导体性能的非晶Fe100-xSix薄膜的应用具有实际指导意义。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-05-25)

刘守坤[8](2015)在《Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米团簇双光子吸收特性的理论研究》一文中研究指出与体块材料相比,半导体团簇由于量子限域效应而具有更大的非线性折射率和双光子吸收截面,并且双光子吸收的吸收峰和吸收系数与团簇的尺寸和结构密切相关。纳米团簇的比表面积、表面缺陷、表面配体类型以及与配体的成键方式都对体系的电子结构和非线性光学性质有非常重要的影响。因此理论计算方法的发展,探究不同尺度半导体团簇的结构特征及其演化规律,可以为实验有效的展开提供极大的帮助,这也是本课题研究的重要出发点之一。目前半导体团簇的研究主要集中在团簇的电子结构和二阶极化率等方面。本文利用不同的基组和密度泛函方法计算了Ⅱ-Ⅵ族半导体小团簇双光子吸收的性质,并将计算结果与精确度较高但耗时较长的标准方法进行比较,得到了适合较大团簇结构的较为合理高效的计算方法和基组,为大团簇结构的计算方法与基组的选择提供了指导。本文工作展开主要分为以下几部分:(1)建立初始模型,通过结构优化得到半导体团簇的稳定结构;(2)利用多种方法和基组对稳定结构相关参数进行计算,通过与较为精确的耦合簇方法对比选择出合适的密度泛函方法和基组;(3)计算团簇的双光子吸收,并分析团簇的结构和尺寸对其双光子吸收效应的影响;(4)探究NH3配体效应对半导体团簇双光子吸收的影响。论文工作通过合理的计算与比较分析得到了小团簇结构中耗时较短精度较高的方法与基组,为大团簇结构的计算奠定了基础,也为相关实验的开展提供了理论支持。同时,研究了团簇尺寸、结构以及配体对双光子吸收的影响,总结了其中的规律,并对其进行了理论上的解释。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-06-01)

卢胜杰,许洪光,郑卫军[9](2014)在《金掺杂的硅半导体团簇的光电子能谱和密度泛函理论计算研究》一文中研究指出金属掺杂的半导体团簇,在纳米材料、微电子技术等领域中有重要的应用前景,在半导体团簇中掺杂金属原子,有助于稳定其几何结构,同时掺杂能改变半导体团簇的性质,获得一些具有特殊性质的材料。我们采用阴离子光电子能谱和密度泛函理论计算,系统的研究了金掺杂的硅团簇AuSi-n(n=4-10)的几何结构的演化和电子结构的性质。通过对比实验与理论计算得到团簇的垂直脱附能(VDE),确认了这些团簇可能的几何结构,我们发现所有的AuSi-n(n=4-10)团簇都是金原子加到硅团簇的表面上,这可能归因于金原子的比较强的相对效应的作用。我们实验中没有发现金原子掺杂硅团簇的包笼型结构,这可能需要n>10个硅原子才能形成包笼型的团簇结构。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第39分会:化学动力学》期刊2014-08-04)

杨秀德,高钦翔,吴波,张颂[10](2012)在《Pb_nSn(n=1~19)合金团簇的结构稳定性及其半导体—金属性转变》一文中研究指出基于密度泛函理论(DFT),采用广义梯度近似(GGA)计算了Pb_nSn(n=1~19)合金团簇的结构演化、结合能和电子结构.结果表明Sn原子的掺杂增强了Pb_n团簇的稳定性,其碎裂行为也很好地符合了已有的实验结果.随着Pb_nSn合金团簇尺寸的增加,其几何结构由类似于密堆积构型向松散构型演化,具体的转变尺寸为总原子数N=14.Pb_nSn团簇的HOMO-LUMO能隙呈现出先增加后降低的趋势,在6原子时达到最大值1.6 eV,表现出显着的半导体性质和尺寸依赖.当N≥7时,能隙振荡减小,呈现出微弱的半导体性向金属性的转变行为.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2012年03期)

半导体团簇论文开题报告

(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:

H_2作为一种无污染、且其燃烧热几乎是重汽油叁倍,因此可作为理想能源。但H_2的产生及储存在未来可持续发展中仍然是一个未解决的挑战。本报告讨论几种典型团簇和半导体物质分解水分子产生H_2的机理和过程。首先我们基于第一性原理计算研究Al_6X(X=Si,N,Cu)团簇分解水制氢以及储氢。结果表明Al_6Si从一个水分子中提取H_2,整个反应只需叁步。通过优化计

(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。

半导体团簇论文参考文献

[1].刘忠范.同分异构的胶体硫化镉半导体幻数团簇的可逆转化[J].物理化学学报.2019

[2].杨传路,黎康宁,黄海财,王美山,马晓光.水解制氢团簇与半导体结构第一性原理研究[C].2017年第九届全国青年计算物理学术会议论文集.2017

[3].刘栋梁,王翔,杨华军,罗敏,吕晶.半导体金属硫族纳米团簇的分散稳定及电催化性能研究[C].“一带一路,引领西部发展”——2017年中西部地区无机化学化工学术研讨会论文摘要.2017

[4].林坚.晶态硫族半导体纳米团簇的稳定、组装及其光/电性能研究[D].苏州大学.2017

[5].林坚,吴涛.金属硫族半导体纳米团簇中固有缺陷位和特定位点掺杂剂在光、电化学性能调控方面的机制研究[C].中国化学会第七届全国结构化学学术会议论文摘要.2016

[6].许洪光,邓晓娇,卢胜杰,郑卫军.金属掺杂的半导体团簇的研究[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十四分会:化学动力学.2016

[7].金璐杰.Fe-Si系非晶半导体薄膜及团簇模型解析[D].大连理工大学.2016

[8].刘守坤.Ⅱ-Ⅵ族半导体纳米团簇双光子吸收特性的理论研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[9].卢胜杰,许洪光,郑卫军.金掺杂的硅半导体团簇的光电子能谱和密度泛函理论计算研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第39分会:化学动力学.2014

[10].杨秀德,高钦翔,吴波,张颂.Pb_nSn(n=1~19)合金团簇的结构稳定性及其半导体—金属性转变[J].原子与分子物理学报.2012

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