“異維結構”光電器件的設計、製備及性能研究

《“異維結構”光電器件的設計、製備及性能研究》是依託清華大學，由孫家林擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：“異維結構”光電器件的設計、製備及性能研究
• 依託單位：清華大學
• 項目負責人：孫家林
• 項目類別：面上項目

項目摘要

本課題在前期實驗研究基礎上，提出異維結構（hetrodimensional structure）光電器件設計的新思路，擬採用不同維度（尺度）的納米線、納米管、納米粒子等材料，並配備金屬體材料電極，構建基於不同尺度納米材料的異維結構光電器件原型。在外電場作用下，採用多種波長的光場輻照器件，測試並研究異維結構器件的維度差效應對該器件在光譜回響波段的展寬、光電轉換效率的提高和光電回響速度的改善等方面的調控機制。本課題密切關注新型異維結構光電子器件的原型設計和機理探究，注重源頭良捆駝創新。通過實驗測試和理論分析，深入研究異維結構光電子器件在外電場和光場作用下的電子輸運行為，揭示其維度差效應對器件光電性能最佳化和改善的主要物理機制，為進一步設計基於異維結構的高性能光電子學器件和高轉換效率太陽能光伏電池提供科學依據。

結題摘要

本課題提出了“異維結構（hetrodimensional structure）”光電器件設計故婆槓的新思路，採用不同維度的光電材料（如：Cu2O納米顆粒、碳納米管、TiO2納米管、CuO納米線、Ag納米線、Cu納米線、Si納米線、Ni納米線、石墨烯薄膜、Au和Ag等純金屬納米薄膜、RbAg4I5等快離子導體薄膜、CH3NH3PbI3單晶等），構建了基於不同婆說促維度納米材料的“異維結構”光電器件原型 （如：“碳納米管/Cu2O納米顆粒/TiO2納米管陣列”、“碳納米管/CuO納米線陣列”、 “碳納米管/TiO2納米管陣列/Ti”、“Cu2O納米顆粒包覆的Si納米線陣列”、“碳納米管/Ni”、“n-Si/p-CuO核殼型納米線陣列”、 “石墨戒榜鍵妹烯/Si納米線陣列”、“Au/Si 納米線欠滲陣列”、“Au/CH3NH3PbI3單晶二維平面/Au異質結構”等）。在外加電場作用下，採用多種波長的光場輻照器件，測試並研究了“異維結構”器件的“維度差效應(dimensionality difference effect)”對該器件在光譜回響波段的展寬、光電轉換效率的提高和光電回響速度的改善等方面的調控機制。 本課題密切關注新型“異維結構”光電子器件的原型設計和機理探究，注重源頭創新。 通過實驗測試和理論分析，深入研究了“異維結構”光電子器件在外電場和光場作用下的電子輸運行為，揭示其“維度差效應”對器件光電性能最佳化和改善的主要物理機制，為進一步設計基於“異維結構”的高性能光電子學器件和高轉換效率太陽能光伏電池提供科學依據。在項目的執行過程中，總計發表了學術論文20篇，其中被SCI收錄17篇；獲授權專利3項；培養博茅組戶朵士生6名（畢業3名，在讀3名）和出站博汽促舉士後1名。