导读:本文包含了纳米光电子学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:超快光学,近场,光电子显微技术,表面等离激元
纳米光电子学论文文献综述
孙泉,祖帅,上野贡生,龚旗煌,叁泽弘明[1]（2019）在《超快光电子显微技术在纳米光子学中的应用》一文中研究指出对超快光电子显微技术的基本原理和主要应用进行了简单介绍。着重介绍了超快光电子显微镜在纳米光子学,特别是在表面等离激元光子学领域中的研究进展,主要包括近场成像、近场光谱以及时间分辨的动力学过程。这些研究有助于更直观深刻地理解表面等离激元的基本性质、不同模式之间的相互作用,以及更好地设计及拓展表面等离激元的应用。最后,对该技术的应用前景进行了展望。(本文来源于《中国激光》期刊2019年05期）
高安远[2]（2019）在《纳米尺度范德华异质结的电学与光电子学特性研究》一文中研究指出PN结是电子学和光电子学器件的核心部件。随着器件的尺寸越来越小,纳米尺度PN异质结的研究显得尤为重要。然而,因为悬挂键和晶格失配,传统材料很难实现原子级平整的异质结界面,限制了纳米尺度PN异质结的发展。二维材料是一类层间依靠范德华力结合在一起的表面无悬挂键的层状材料。二维材料通过简单的堆迭,就可以实现各种功能的原子级平整的异质结。因此,二维材料为我们研究纳米尺度的异质结提供了理想的平台。本论文主要研究叁种不同类型的范德华异质结。叁个异质结都展现了独特的电学和光电子学特性,证明纳米尺度范德华异质结是研究新原理器件和物理机制的有效手段。通过对异质结性能的表征,证明纳米尺度范德华异质结在纳米电子学和光电子学领域拥有巨大的应用前景。本论文首先介绍石墨烯(graphene)/二硒化钨(WSe2)范德华异质结中的整流特性和极性反转特性,并介绍该异质结的优异光伏探测性能。该异质结在零偏压下的光响应率可以达到66.2mA/W,比探测率可以达到1013cm Hz1/2/W。然后介绍黑砷磷(b-AsP)/二硫化钼(MoS2)异质结的光电特性。利用b-AsP/MoS2异质结为例,我们提出了一个普适方法来提高室温中红外光电探测器的性能。宽带隙与窄带隙材料堆迭而成的二维异质结红外探测器,可以极大地抑制暗电流和噪声,大幅提升器件的性能。基于b-AsP/MoS2异质结探测器的性能超过了现有的商用室温中红外探测器的性能。最后介绍硒化铟(InSe)/黑磷(BP)异质结独特的电学和光电性能。在InSe/BP异质结中,我们首次观测到弹道雪崩现象,并基于此现象制作了弹道雪崩光电探测器和弹道雪崩场效应晶体管。基于弹道雪崩机制的中红外探测器展现了极高的光子放大倍数,噪声可以低于传统雪崩探测器的理论极限。基于弹道雪崩机制的场效应晶体管的平均亚阈值摆幅可以达到0.25mV/dec。为了证明该雪崩探测器的工作机制是弹道雪崩,我们测试了 BP垂直方向的法布里-波罗(Fabry-Perot)干涉图案,直接证明了载流子在BP垂直方向的输运是弹道输运。(本文来源于《南京大学》期刊2019-05-01）
郎鹏[3]（2019）在《飞秒激光作用下金属纳米结构光电子发射的研究》一文中研究指出纳米空间、飞秒时间尺度的电子脉冲对于超快电子衍射、微波放大器、超快电子显微术以及相干X射线光源等领域具有重要意义。目前,通常采用紫外光照射金属或半导体平板产生电子。然而,这种电子源的性能受紫外光源技术、半导体性能不稳定和金属量子效率低的限制,迫切需要采取新的方式来获得性能优良的电子束。借助于金属纳米粒子的局域表面等离激元(Localized Surface Plasmon,LSP)效应,飞秒激光作用金属纳米粒子发射光电子的量子效率可以提升5至6个数量级,且具有飞秒时间、纳米空间尺度的时空特性,这为实现高效超快纳米电子源提供了新的途径。本论文利用飞行时间-光发射电子显微镜(Time of Flight Photoemisison Electron Microscope,ToF-PEEM),研究了飞秒激光作用下金膜和金纳米蝶形(bowtie)结构发射光电子的特性。通过研究金膜和金bowtie结构发射光电子的空间分布和电子能谱,研究了两种样品光电子发射的主要机制、不同区域电子的发射特性以及原因。进一步,通过调节两束飞秒激光脉冲的延时,实现了金bowtie结构光电子发射的控制。在利用两束正交偏振的飞秒激光对金bowtie结构光电子发射相干控制的研究中,利用多光子电子发射的量子通道干涉模型对这一控制行为做出理论解释。利用ToF-PEEM测量了飞秒激光作用下金膜空间分辨的光电子能谱,研究发现光电子发射主要集中在纳米尺度的局域热点内,且大部分光电子的动能小于光子能量。光电子产额和入射激光功率的依赖关系证实电子主要通过叁光子(入射光波长700nm)和四光子过程(入射光波长900nm)发射。在飞秒激光作用下,金膜的光电子能谱出现了费米边(Fermi edge)的轮廓特征,以及能量超过Fermi edge的光电子,这部分电子通过阈上辐射(Above Threshold Photoemission,ATP)过程发射。通过光电子能谱中的Fermi edge推导出了金膜的费米能级和功函数。另一方面,空间分辨光电子能谱的研究表明金膜热点的光电子能谱没有出现Fermi edge的轮廓特征。我们利用ToF-PEEM测量了飞秒激光作用下金bowtie结构空间分辨的光电子能谱,研究发现金bowtie结构发射的光电子主要集中在两个纳米叁角形特定的顶点内,符合LSP近场强度的空间分布特征。金bowtie结构光电子能谱中没有出现Fermi edge的轮廓特征,这是因为金bowtie结构的LSP具有更强的场增强效应,产生更多通过阈上辐射过程发射的电子,这部分电子将能谱中的Fermi edge完全淹没。另一方面,实验结果显示,相比于金膜样品,金bowtie结构的光电子产额提高了5倍,能谱截止能量提高了约1eV。同时,金bowtie结构发射的光电子具有更显着的共振特性:相比于LSP的非共振激发(700nm),在共振波长(850nm)的飞秒激光作用下光电子产额提高了一个数量级,能谱截止能量提高了1.4eV。在LSP共振激发下,金bowtie的光电子产额与飞秒激光偏振角度的依赖关系表明,局域热点光电子的发射特性可以用偶极近似表征。进一步,我们对金bowtie结构光电子的发射机制进行了研究。根据PEEM图像清晰度、电子能谱轮廓以及由实验条件计算出的Keldysh参量,排除了可能出现的空间电荷效应、热发射以及场发射过程对光电子发射的影响,确定了金bowtie结构发射的低能电子主要通过多光子过程产生,而高能电子主要是通过阈上辐射过程产生,这个结果符合光电子产额对入射激光的功率依赖关系。值得注意的是,在金bowtie结构空间分辨光电子能谱的研究中,我们发现了在距bowtie结构热点120nm(弱近场增强)区域的光电子能谱出现了截止能量达到3eV的高能电子成分。通过对金bowtie结构局域电场的空间分布和发射电子的运动分析,我们确定了这些相对高能量电子出现的原因,这是由于热点发射的电子在LSP形成的强场梯度作用下向周围弱场区域的漂移导致的。在金bowtie结构光电子发射过程的研究基础上,论文进一步开展了金属纳米结构光电子发射的光学操控方面的工作。一方面,开展了利用偏振相同的两束飞秒激光实现纳米结构光电子发射的整体控制。研究结果表明,改变两束光的相对时间延迟,可以实现金bowtie所有局域热点光电子发射的“开”、“关”转换。局域热点光电子发射的转换行为与电子能量无关,只受两束脉冲的相对时间延迟控制。另一方面,利用正交偏振的两束飞秒激光开展了金bowtie结构光电子发射的相干控制工作。研究表明,通过改变两束脉冲的相对相位延迟π,可以实现金bowtie结构不同局域热点之间光电子发射的“开”、“关”转换。进一步,通过傅里叶变换得到了金bowtie结构局域热点光电子发射的转换频率,研究发现光电子的转换频率取决于局域热点发射的光电子对入射激光的响应。我们利用多光子电子发射的量子通道干涉模型对局域热点之间光电子发射的“开”、“关”转换行为进行理论解释。区别于已有的LSP近场干涉理论对这一现象的定性解释,利用这一模型可以给出通过不同方式发射电子对整体光电子发射的贡献比率。论文利用两束飞秒激光实现了光电子发射超快相干控制的研究,这个结果为飞秒时间、纳米空间尺度内实现光电子发射行为的主动控制提供了新的自由度,对超快电子显微术、自由电子激光器、以及纳米光电子设备等领域的发展具有重要意义。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-05-01）
王菲[4]（2018）在《热处理对金纳米颗粒超薄膜结构和光电子发射影响的研究》一文中研究指出金较高的功函数(4.5~5.2 eV)使得其费米能级远低于真空能级,所以纯金并不是良好的电子发射材料,然而研究表明烷烃键合金纳米颗粒(Au nanoparticle,Au NP)明显提高Au NP薄膜的光电子发射能力。热处理显着影响Au NP薄膜结构、形貌甚至Au NP尺寸,从而影响其光学性质和电学性能,但其对Au NP薄膜光电子发射的影响尚不明确。因此,有必要开展热处理对Au NP薄膜光电子发射影响的研究,进一步理解Au NP薄膜光电子产生和发射机制。本文主要研究内容和结果如下:1.两相法合成尺寸可调和尺寸分布均一的巯基十一酸包裹Au NP(1)采用一步两相法制备巯基十一酸(Mercaptoundecanoic acid,MUA)修饰剂包裹Au NP,研究了修饰剂与金原子的不同配比对Au NP尺寸的影响。结果表明各种尺寸Au NP尺寸分布均一(具有较小的尺寸偏差),呈单分散状态;大部分MUA与Au NP表面形成Au-S而连接;所得Au NP具有面心立方结构。这些高度纯化的Au NP具有活性表面功能团(COOH),在生物传感、自组装、光学和电子器件方面具有潜在应用价值。(2)采用两步两相法制备大尺寸MUA包裹Au NP(>5 nm),并考察其稳定性。2.热处理增强Au NP超薄膜光电子发射的研究通过硅晶片上壳聚糖薄涂层静电吸附平均直径为1.4 nm MUA包裹的Au NP,制备了厚度约为10nm的超薄膜,原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)表明Au NP在薄膜中分布较为均匀且薄膜较平整。进一步采用紫外光电子能谱(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy,UPS)研究了不同热处理温度对超薄膜的二次电子发射能力的影响,结果表明适度的热处理有助于超薄膜二次电子发射强度的提高,尤其是经150℃热处理的薄膜二次电子发射峰强是未处理样品的4倍,更高的热处理温度造成二次电子发射峰强度急剧下降。本文结果有助于推动有机配体包裹Au NP超薄膜在光电子发射材料方面的应用。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)》期刊2018-06-01）
王菲,程振东,张晓楠,杨迎国,高兴宇[5]（2017）在《热处理增强Au纳米颗粒超薄膜光电子发射的研究》一文中研究指出本文制备了平均直径为1.4 nm的11-巯基十一烷酸(Mercaptoundecanoic acid,MUA)修饰的金纳米颗粒,随后通过硅晶片上壳聚糖薄涂层静电吸附制备了厚度约为10 nm的超薄膜,原子力显微镜(Atomic Force Microscopy,AFM)和扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy,SEM)表明金纳米颗粒在薄膜中分布较为均匀且薄膜较平整。进一步采用紫外光电子能谱(Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy,UPS)研究了不同热处理温度对超薄膜的二次电子发射能力的影响。结果表明,适度的热处理有助于超薄膜二次电子发射强度的提高,尤其是经150°C热处理的薄膜二次电子发射峰强是未处理样品的4倍,更高的热处理温度造成二次电子发射峰强度急剧下降。本文结果有助于推动有机配体金纳米颗粒超薄膜在光电子发射材料方面的应用。(本文来源于《核技术》期刊2017年12期）
郭永玲[6]（2017）在《配位分辨纳米材料铷、铯和钽的光电子谱》一文中研究指出纳米材料自问世以来,就成为了材料科学界的关注焦点。近年来,固体表面和纳米团簇因其迥异于块体的理化、热力(如弹性模量、熔融温度、磁化性能、催化性能等)特性成为研究热点,甚至呈现一些块体材料不具备的全新性质。这些性能的差异已超出传统理论的诠释范畴,我们将从新的思维角度、应用新的模型来阐释这些异常特性:以低配位原子为研究对象,以键弛豫理论为理论核心,从低配位诱发的键弛豫、电子行为来探究纳米材料性能异于块体材料的物理本质。在本论文中,依据键序-键长-键强关联理论、化学键-能带-表面势垒关联理论及紧束缚近似方法,我们提出,由于低配位原子之间的相互作用修正了哈密顿量,进而影响了Rb、Cs、Ta的电子结构和化学活性。另外,借助基于密度泛函理论的第一性原理(DFT)计算、X射线光电子能谱(XPS)测量以及选区光电子谱(ZPS)分析,将芯能级结合能(BE)与团簇的大小和形状相关联。结果证实,原子的低配位使得固体表面和纳米团簇的键变短变强,进而使得势阱加深、电荷、能量和质量出现局域化和致密化,这决定了固体表面和纳米团簇不同于块体的异常行为。具体工作和结论概括如下:(1)结合光电子能谱分析和第一性原理计算,研究了低配位原子对Rb和Cs固体表面及其原子团簇的化学键和电子的影响。理论预测和实验测量的结果表明,Rb(110)的4p轨道的块体能级为14.940 e V,相对于其孤立原子能级13.654 eV加深了1.286 eV。Cs(110)的5p轨道的块体能级为11.830 eV,相对于其孤立原子能级10.284 eV加深了1.546 eV。对于Rb和Cs团簇来讲,尺寸越小配位数越小,尺寸较小的Rb13和Cs13的键收缩达到30%,这也导致局部电子致密化且势阱加深。(2)依据化学键-能带-表面势垒关联理论及ZPS方法,对Ta表面氧化行为进行分析。吸附的氧原子与表面的钽原子共享电子而成键,形成的O–Ta键比Ta–Ta键更强,氧原子层挤压上层电子,致使一些钽原子脱离它们最初的位置而移动,这就导致了钽的表面重构并改变其配位环境。O–Ta键的形成得到四个价态特征:反键态、非键态、电子-空穴态和成键态。(本文来源于《湘潭大学》期刊2017-05-10）
郑志,甘霖,翟天佑[7]（2016）在《静电纺丝法制备纳米线阵列及其在电子与光电子领域中的应用（英文）》一文中研究指出一维纳米线的有序化排列问题,是决定其未来在高集成微纳电路中应用前景的关键因素.本综述对目前能够实现纳米线有序化排列的技术方法做了一个简要的归纳,重点阐述静电纺丝技术在纳米线制备和有序化排列方面的优势及相关技术和应用进展.本文首先按技术特点将目前纳米线有序化排列技术大致分为"先生长后排列","先排列后生长"以及"边生长边排列(即静电纺丝技术)"叁大类,并对各类方法的优缺点进行了简要评述.然后着重介绍静电纺丝技术及其相关技术进展,并进一步展示了当前基于静电纺丝技术制备的纳米线阵列在微纳电极、场效应晶体管、传感器以及光探测器等方向的应用.最后就静电纺丝技术的未来发展做了简要展望.综上,由于静电纺丝技术在一维材料制备及其有序化排列方面的简便性和低成本优势,其必将在基于一维材料的电子学/光电子学领域具有广阔的应用前景.(本文来源于《Science China Materials》期刊2016年03期）
白天为,龚文晔[8]（2016）在《纳米光电子器件最新进展及发展趋势》一文中研究指出纳米光电子技术是一门新兴科技,近年来随着其发展及研究受到越来越多学者和专家的关注,该技术的应用更是成为现代人们关注的热点。文章主要针对纳米光电子器件展开分析,并对其未来发展方向进行了阐述。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2016年05期）
吕品,张绍成,唐祯安[9]（2016）在《对痕量甲醛气体敏感的SnO_2-NiO纳米材料的X射线光电子谱研究》一文中研究指出本文研究了对痕量甲醛气体敏感的SnO_2-NiO纳米材料的X射线光电子谱(XPS).通过对XPS O1s和Sn3d5/2分峰的分析证实了SnO_2-NiO纳米材料是氧化态.在SnO_2-NiO纳米材料的表面观察到了SnO_2、SnO、NiO和Ni_2O_3,而以SnO_2为主要成分,NiO含量很低.由于掺杂了低浓度NiO使SnO_2-NiO纳米材料表面吸附氧的数量极大地增加,从而增加了材料表面反应活性点,进而使SnO_2-NiO纳米材料对痕量甲醛(HCHO)气体的气敏性能大大提高.(本文来源于《辽宁大学学报(自然科学版)》期刊2016年01期）
谷鑫[10]（2016）在《功能化纳米图形衬底的制备及其在集成光电子学中的应用研究》一文中研究指出III-V族光子器件与硅基微电子器件的集成,可以进一步提升现有通信网络的可用带宽容量,满足网络升级换代的需求。目前,高质量的Si和III-V族材料集成主要依赖基于组分渐变缓冲层的异质外延来实现,但仍受缓冲层较厚且需要组分精确控制等问题制约。随着纳米加工技术逐渐成熟,采用纳米图形衬底有望解决上述问题。此外,已报道的Si基发光器件有源区多采用III-V族量子阱结构,其发光特性受穿透位错的影响很大,若有源区采用零维量子点材料可显着提升位错容忍度,同时还使得器件具备高特征温度,低功耗的优势。为此,本论文主要开展两方面研究,一是使用嵌段聚合物探索制备Si基纳米图形衬底;二是开展InAs/GaAs自组织量子点及激光器的生长与制备研究。论文的主要研究工作和成果如下:1、采用溶剂退火方法实现了对称聚苯乙烯-b-聚甲基丙烯甲酯(PS-b-PMMA)在Si衬底上的微相分离。45nm厚聚合物薄膜经25℃、16小时退火后,获得了周期为90nm、PMMA柱直径为45nm的孔洞纳米图形。在对聚合物薄膜的背部形貌进行表征后,证实微相分离形成的PMMA柱穿透整个薄膜。2、利用MOCVD技术在In0.2Ga0.8As底层上沉积InAs自组织量子点。量子点生长温度为500℃、生长速率约0.03ML/s、Ⅴ/Ⅲ比为5。被GaAs覆盖的单层量子点(2.6ML)的室温PL谱峰值波长达到1173nm,PL强度为GaAs底层上沉积量子点的1.8倍。3、在单层量子点基础上,生长出了 5层InAsDWELL(阱中点)结构,底层为In0.12Ga0.88As,量子点上先盖3nm厚的In0.25Ga0.75As盖层,随后继续覆盖10nm厚GaAs盖层。DWELL的PL谱峰值波长为1138nm,强度是 3nm 厚 In0.12Ga0.88As 盖层 DWELL 结构的 1.4 倍。4、与人合作实现了有源区采用5层DWELL结构的FP腔激光器的室温脉冲激射。激光器脊宽为15μm,腔长为500μm,阈值电流为350mA,斜率效率为0.12W/A。在500mA的脉冲驱动电流下峰值光功率达到18mW。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2016-01-25）
纳米光电子学论文开题报告
（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：
PN结是电子学和光电子学器件的核心部件。随着器件的尺寸越来越小,纳米尺度PN异质结的研究显得尤为重要。然而,因为悬挂键和晶格失配,传统材料很难实现原子级平整的异质结界面,限制了纳米尺度PN异质结的发展。二维材料是一类层间依靠范德华力结合在一起的表面无悬挂键的层状材料。二维材料通过简单的堆迭,就可以实现各种功能的原子级平整的异质结。因此,二维材料为我们研究纳米尺度的异质结提供了理想的平台。本论文主要研究叁种不同类型的范德华异质结。叁个异质结都展现了独特的电学和光电子学特性,证明纳米尺度范德华异质结是研究新原理器件和物理机制的有效手段。通过对异质结性能的表征,证明纳米尺度范德华异质结在纳米电子学和光电子学领域拥有巨大的应用前景。本论文首先介绍石墨烯(graphene)/二硒化钨(WSe2)范德华异质结中的整流特性和极性反转特性,并介绍该异质结的优异光伏探测性能。该异质结在零偏压下的光响应率可以达到66.2mA/W,比探测率可以达到1013cm Hz1/2/W。然后介绍黑砷磷(b-AsP)/二硫化钼(MoS2)异质结的光电特性。利用b-AsP/MoS2异质结为例,我们提出了一个普适方法来提高室温中红外光电探测器的性能。宽带隙与窄带隙材料堆迭而成的二维异质结红外探测器,可以极大地抑制暗电流和噪声,大幅提升器件的性能。基于b-AsP/MoS2异质结探测器的性能超过了现有的商用室温中红外探测器的性能。最后介绍硒化铟(InSe)/黑磷(BP)异质结独特的电学和光电性能。在InSe/BP异质结中,我们首次观测到弹道雪崩现象,并基于此现象制作了弹道雪崩光电探测器和弹道雪崩场效应晶体管。基于弹道雪崩机制的中红外探测器展现了极高的光子放大倍数,噪声可以低于传统雪崩探测器的理论极限。基于弹道雪崩机制的场效应晶体管的平均亚阈值摆幅可以达到0.25mV/dec。为了证明该雪崩探测器的工作机制是弹道雪崩,我们测试了 BP垂直方向的法布里-波罗(Fabry-Perot)干涉图案,直接证明了载流子在BP垂直方向的输运是弹道输运。
（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。
纳米光电子学论文参考文献
[1].孙泉,祖帅,上野贡生,龚旗煌,叁泽弘明.超快光电子显微技术在纳米光子学中的应用[J].中国激光.2019
[2].高安远.纳米尺度范德华异质结的电学与光电子学特性研究[D].南京大学.2019
[3].郎鹏.飞秒激光作用下金属纳米结构光电子发射的研究[D].长春理工大学.2019
[4].王菲.热处理对金纳米颗粒超薄膜结构和光电子发射影响的研究[D].中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所).2018
[5].王菲,程振东,张晓楠,杨迎国,高兴宇.热处理增强Au纳米颗粒超薄膜光电子发射的研究[J].核技术.2017
[6].郭永玲.配位分辨纳米材料铷、铯和钽的光电子谱[D].湘潭大学.2017
[7].郑志,甘霖,翟天佑.静电纺丝法制备纳米线阵列及其在电子与光电子领域中的应用（英文）[J].ScienceChinaMaterials.2016
[8].白天为,龚文晔.纳米光电子器件最新进展及发展趋势[J].科技创新与应用.2016
[9].吕品,张绍成,唐祯安.对痕量甲醛气体敏感的SnO_2-NiO纳米材料的X射线光电子谱研究[J].辽宁大学学报(自然科学版).2016
[10].谷鑫.功能化纳米图形衬底的制备及其在集成光电子学中的应用研究[D].北京邮电大学.2016