《二維黑磷材料的化學修飾及非線性光學性質研究》是依託太原理工大學，由趙敏擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：二維黑磷材料的化學修飾及非線性光學性質研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙敏
- 依託單位：太原理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
二維黑磷作為近年來發現的一種窄帶隙半導體材料，具有隨著原子層數減少而帶隙增加的特性，帶隙範圍為0.3eV-2.0eV。該材料的出現大大地拓寬了二維材料的光學回響範圍，但是其在空氣中很不穩定，不利於大規模製備。因此本項目針對磷原子的高反應活性及較大的比表面積，擬對其表面進行特異性修飾有機分子和金納米粒子，期望達到：（1）通過表面修飾的方法提高黑磷的穩定性；（2）利用金納米顆粒的局域表面電漿共振效應調控黑磷的非線性光學性質；（3）製備性能優越的黑磷複合物非線性光學器件；（4）闡釋修飾層-黑磷之間的作用機理以及與巨觀性能之間的關聯。該研究對寬波段尤其是中紅外光區回響的新型二維非線性光學器件的開發具有指導意義。
結題摘要
二維黑磷作為近年來發現的一種具有良好的光學性能的半導體材料，呈現出隨著原子層數減少而帶隙增加的特性，帶隙範圍為0.3eV-2.0eV。由於該材料價格較為昂貴，因此我們選取和黑磷性質相似的銻烯作為研究對象，本項目主要研究了銻烯的製備及光電性能：（1）報導了利用離子液輔助剝離製備銻烯的方法，該方法製備的銻烯尺寸較為均勻；（2）把製備的銻烯量子片摻入有機太陽能電池的活性層中，其光電轉換效率可以提升25%；（3）銻烯量子片可以修飾到有機太陽能電池的空穴提取層CuSCN表面，通過鈍化CuSCN的缺陷可以有效提高電池效率；（4）銻烯量子片摻雜到PEDOT:PSS中，可以將其功函式從-5.2eV調至-4.9eV。銻烯摻雜的PEDOT:PSS作為Ir(ppy)3基OLEDs的空穴傳輸層，其開路電壓可低至3.0V。（5）通過開孔Z-掃描研究了銻烯量子片的非線性光學性能，其在532nm和1064nm雷射照射下均具有良好的光限幅回響。該研究對新型二維非線性光學器件以及光電器件的研究具有重要的指導意義。
