摘要： 大家好,小宜來(lái)為大家講解下。超快光譜（超快光譜國(guó)防）這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧！超快激光光譜技術(shù)—光合作用長(zhǎng)三角G60激光聯(lián)盟蘇州工業(yè)園區(qū)激光產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟協(xié)會(huì)官方賬...

大家好,小宜來(lái)為大家講解下。超快光譜（超快光譜國(guó)防）這個(gè)很多人還不知道,現(xiàn)在讓我們一起來(lái)看看吧！

超快激光光譜技術(shù)—光合作用

長(zhǎng)三角G60激光聯(lián)盟蘇州工業(yè)園區(qū)激光產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟協(xié)會(huì)官方賬號(hào)

超快激光光譜技術(shù)—光合作用

中原之光納入省年度重點(diǎn)項(xiàng)目，落地滎陽(yáng)廣武鎮(zhèn)！

項(xiàng)目總建筑面積約3.8萬(wàn)平方米，主要建設(shè)高重頻PW激光系統(tǒng)及先進(jìn)激光加速研究平臺(tái)、飛秒寬譜Betatron X射線同步輻射源、飛秒全光康普頓準(zhǔn)單能X射線源、超快電子應(yīng)用、近單周期中紅外可調(diào)光源及超快光譜應(yīng)用、超快X射線衍射、超快超寬頻非線性光學(xué)研究與應(yīng)用、超快激光微加工、基于重頻PW激光的全光質(zhì)子刀放療研究平臺(tái)和基于重頻PW激光的自由電子激光研究束線等基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研發(fā)裝置，配套建設(shè)科研實(shí)驗(yàn)樓、束線實(shí)驗(yàn)樓和動(dòng)力中心。#鄭州頭條##鄭州2022重點(diǎn)項(xiàng)目##鄭州建設(shè)##珂爾視角#

鈣鈦礦表面與體區(qū)域光生載流子復(fù)合動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)的超快光譜解析

對(duì)優(yōu)異光電材料與器件的不懈追求，極大地推動(dòng)了人類(lèi)文明的進(jìn)步。近年來(lái)，溶液法制備的鹵化物鈣鈦礦因其在發(fā)光和光電轉(zhuǎn)換應(yīng)用中的出色性能而備受關(guān)注。然而，由于該材料體系采用溶液法合成，往往會(huì)生成許多晶格缺陷，進(jìn)而形成陷阱態(tài)，理論上會(huì)使得光生載流子經(jīng)非輻射復(fù)合而耗散能量。雖然，一些前期的鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的應(yīng)用研究表明，溶液法合成的鈣鈦礦缺陷并不會(huì)對(duì)光電轉(zhuǎn)換性能產(chǎn)生顯著影響，展現(xiàn)出較高的缺陷容忍度。但是，其物理機(jī)理依然是一個(gè)謎，是有待深入探討的科學(xué)問(wèn)題。利用超快激光光譜技術(shù)，從時(shí)間和空間上觀測(cè)陷阱態(tài)對(duì)光生載流子復(fù)合的介導(dǎo)過(guò)程，有望為回答這一問(wèn)題提供新的線索和見(jiàn)解。

【圖文導(dǎo)讀】

超快光譜技術(shù)對(duì)鈣鈦礦表面和體區(qū)域中的陷阱態(tài)對(duì)光生載流子的介導(dǎo)過(guò)程進(jìn)行了解析。該工作首先利用時(shí)間分辨熒光光譜技術(shù)，發(fā)現(xiàn)了單晶鈣鈦礦微米片中光生載流子的長(zhǎng)、短壽命分別來(lái)源于體區(qū)域和表面區(qū)域的激子帶間復(fù)合發(fā)光，并通過(guò)厚度依賴(lài)測(cè)量解析了陷阱態(tài)密度與樣品厚度的定性關(guān)系。進(jìn)一步，為了建立陷阱態(tài)空間分布與光生載流子能量弛豫過(guò)程的定量關(guān)系，他們綜合利用時(shí)間分辨熒光光譜和飛秒激光瞬態(tài)吸收光譜技術(shù)，通過(guò)泵浦功率依賴(lài)測(cè)量和時(shí)域關(guān)聯(lián)手段，對(duì)表面和體區(qū)域光生載流子能量弛豫的動(dòng)態(tài)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)程進(jìn)行了深入研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，表面陷阱態(tài)密度比體區(qū)域高一個(gè)數(shù)量級(jí)；進(jìn)而，表面和體區(qū)域的界面形成了陷阱態(tài)密度空間梯度；當(dāng)泵浦功率達(dá)到臨界值使表面區(qū)域中的陷阱態(tài)完全填充時(shí)，非輻射復(fù)合通道產(chǎn)生泡利阻塞效應(yīng)，將觸發(fā)極化子輔助的界面能量超快轉(zhuǎn)移過(guò)程，光生載流子能量在20皮秒內(nèi)從表面區(qū)域向體區(qū)域發(fā)生轉(zhuǎn)移，使體區(qū)域中的激子濃度得到提升，進(jìn)而顯著地增強(qiáng)了體區(qū)域的發(fā)光強(qiáng)度。

這些結(jié)果充分說(shuō)明，鈣鈦礦中的陷阱態(tài)通過(guò)表面和體區(qū)域形成的界面在不同的時(shí)間尺度上對(duì)光生載流子能量弛豫快速過(guò)程，產(chǎn)生了重要影響。利用這些快速過(guò)程產(chǎn)生的物理根源，一方面，可以利用極化子大幅度提升熱載流子的壽命，從而有望通過(guò)界面工程構(gòu)建突破Shockley-Queisser極限的熱載流子太陽(yáng)能電池；另一方面，可以通過(guò)缺陷工程構(gòu)建陷阱態(tài)空間梯度，在半導(dǎo)體界面上誘導(dǎo)光生載流子能量轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)對(duì)光生載流子復(fù)合過(guò)程（例如激子帶間復(fù)合發(fā)光過(guò)程）的光學(xué)動(dòng)態(tài)操控。該工作為鈣鈦礦中表面和體區(qū)域陷阱態(tài)定量解析，提供了一種時(shí)空分辨超快光譜研究方法，對(duì)深刻理解液相合成半導(dǎo)體材料體系的缺陷容忍度具有普適的參考意義。

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清華團(tuán)隊(duì)闡釋層狀半導(dǎo)體芯片新材料的橫向結(jié)電子器件應(yīng)用

先進(jìn)芯片是當(dāng)前信息社會(huì)和人工智能時(shí)代的最底層科技基石，掌握新一代芯片的材料、工藝、器件、設(shè)計(jì)、制造是相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)科技戰(zhàn)略創(chuàng)新的主戰(zhàn)場(chǎng)之一。由于經(jīng)典的幾何微縮的摩爾定律在2003年90nm節(jié)點(diǎn)，和等效的摩爾定律在2020年7nm節(jié)點(diǎn)都相繼失效，硅基晶體管的微縮速度大大降低，主要原因是晶體管在多個(gè)幾何維度進(jìn)入了亞10nm尺度，傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料的量子效應(yīng)開(kāi)始顯現(xiàn)，繼續(xù)微縮遇到了很大的材料、工藝、器件結(jié)構(gòu)、制造良率和成本的挑戰(zhàn)。因此，在后摩爾時(shí)代，如何通過(guò)基礎(chǔ)研究，尤其是芯片新材料和新型器件的創(chuàng)新推動(dòng)下一代高性能芯片的發(fā)展是當(dāng)前最有挑戰(zhàn)性的研究方向之一。

以過(guò)渡金屬二硫?qū)倩衔餅榇淼膶訝畎雽?dǎo)體材料是被認(rèn)為是最有潛力的芯片新材料之一，由多種層狀半導(dǎo)體材料材料組成的橫向結(jié)，例如同質(zhì)結(jié)、異質(zhì)結(jié)、混合多級(jí)結(jié)與超晶格結(jié)等，具有多種可調(diào)諧的電學(xué)與光學(xué)特性，為下一代高性能電子器件發(fā)展提供了全新的研究自由度，也為開(kāi)發(fā)基于新原理與結(jié)構(gòu)的并超越傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料的新一代芯片提供了全新的研究方略。

近日，結(jié)合團(tuán)隊(duì)在該領(lǐng)域的多項(xiàng)研究成果，材料學(xué)院王琛助理教授、李正操教授和物理系熊啟華教授等系統(tǒng)提出橫向?qū)訝畎雽?dǎo)體結(jié)的總體研究框架（圖1），并在此基礎(chǔ)上梳理了近年來(lái)橫向結(jié)的精細(xì)可控合成、電子結(jié)構(gòu)調(diào)制與光學(xué)性能調(diào)控、新結(jié)構(gòu)高性能邏輯器件與光電器件的原型器件和應(yīng)用，并對(duì)困擾業(yè)界多年的橫向結(jié)器件獨(dú)特性能優(yōu)勢(shì)、最優(yōu)橫向結(jié)器件的結(jié)寬標(biāo)準(zhǔn)等爭(zhēng)論焦點(diǎn)給與系統(tǒng)梳理，并為未來(lái)此類(lèi)芯片新材料橫向結(jié)的發(fā)展給出了系統(tǒng)分析和前景展望（圖2）。

圖1 橫向?qū)訝畎雽?dǎo)體結(jié)的總體研究框架

圖2 層狀半導(dǎo)體橫向結(jié)的核心研究脈絡(luò)和廣闊發(fā)展前景

本工作圍繞橫向?qū)訝畎雽?dǎo)體結(jié)的可控合成、多維度性能調(diào)控與高性能器件制備，以“基于層狀半導(dǎo)體橫向結(jié)的新型電子器件應(yīng)用（Lateral layered semiconductor multijunction for novel electronic devices）”為題，于4月28日在線發(fā)表在國(guó)際材料領(lǐng)域高影響力期刊《皇家化學(xué)會(huì)評(píng)論》（Chemical Society Reviews）上。

材料學(xué)院2021級(jí)博士研究生張思勉和鄧曉楠為論文共同第一作者，材料學(xué)院王琛助理教授、李正操教授和物理系熊啟華教授為本文的共同通訊作者，材料學(xué)院呂瑞濤副教授、劉鍇副教授也對(duì)本工作給予了大力支持，相關(guān)研究工作得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和清華-佛山創(chuàng)新專(zhuān)項(xiàng)基金的支持。

材料學(xué)院王琛助理教授課題組致力從芯片新材料與后摩爾集成芯片兩個(gè)端口，多維度開(kāi)展新型半導(dǎo)體材料、芯片互聯(lián)材料、下一代半導(dǎo)體工藝、新原理高性能器件、多源異質(zhì)集成微系統(tǒng)和新一代芯片的系統(tǒng)性基礎(chǔ)研究和融合性應(yīng)用研究。材料學(xué)院李正操教授課題組長(zhǎng)期致力于材料設(shè)計(jì)與輻照效應(yīng)、核能材料與系統(tǒng)安全等的研究。物理系熊啟華教授課題組長(zhǎng)期致力于凝聚態(tài)光譜學(xué)、超快光譜學(xué)、微腔增強(qiáng)光-物質(zhì)相互作用、光子學(xué)和光電子學(xué)器件的研究。

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上交、山大:非富勒烯有機(jī)光伏電池的分子晶態(tài)與雙生載流子途徑

上海交通大學(xué)劉烽教授，張永明教授，山東大學(xué)高珂教授，香港城市大學(xué)Alex Jen教授合作研究，細(xì)致探討了經(jīng)典ITIC類(lèi)非富勒烯受體-分子在“單晶-純膜-共混膜”的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)與排列規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在非富勒烯受體(NFA)較強(qiáng)的自發(fā)載流子形成現(xiàn)象，總結(jié)了有機(jī)薄膜光伏電池雙生載流子途徑：1、NFA相自發(fā)光生載流子；2、界面CT態(tài)解離激子產(chǎn)生載流子。雙通道機(jī)理是非富勒烯受體光吸收和能級(jí)優(yōu)勢(shì)外另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)，它們共同造就了非富勒烯受體材料在有機(jī)光伏電池中的成功。

圖1. (a)非富勒烯有機(jī)太陽(yáng)能電池共混膜中形貌與(b)光物理路勁圖。

文章首先對(duì)比研究了ITIC, 4TIC, 6TIC三個(gè)NFA分子的晶體結(jié)構(gòu)。發(fā)現(xiàn)NFA的p-p和側(cè)鏈相互作用是決定晶體結(jié)構(gòu)的兩個(gè)主要因素。NFA的支鏈與骨架體積比是空間限制的重要因素。ITIC的值為1.059，分子采用2Dbrickwork堆積，骨架通過(guò)末端p-p作用形成層結(jié)構(gòu)，支鏈聚集于層間的孔洞中。當(dāng)骨架長(zhǎng)度縮減，4TIC的支鏈與骨架的體積比提升到1.146，分子取用三維交錯(cuò)的網(wǎng)格(3D web)結(jié)構(gòu)。4TIC側(cè)鏈采取緊密組裝模式，填補(bǔ)在骨架p-p堆積四周，達(dá)到多作用力平衡的緊密堆積模式。如果延長(zhǎng)骨架長(zhǎng)度，6TIC支鏈骨架體積比為1.030，則分子組裝出現(xiàn)分級(jí)結(jié)構(gòu)。6TIC分子在側(cè)鏈和p-p作用下首先形成Z字形自組裝結(jié)構(gòu)，這些單元再通過(guò)氫鍵形成二維組裝層，層與層之間通過(guò)藍(lán)色和黃色構(gòu)象分子插層形成三維結(jié)構(gòu)。

圖2. 三個(gè)分子的晶體結(jié)構(gòu)。

接下來(lái)，作者使用掠入射廣角X射線散射(GIWAXS)分析NFA分子在純膜和共混膜中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)。通過(guò)對(duì)比純膜不同制膜條件（是否使用DIO添加劑），采用GIWAXS實(shí)驗(yàn)與計(jì)算模擬，對(duì)NFA分子組裝次序進(jìn)行探討。研究發(fā)現(xiàn)，具有較強(qiáng)能量密度的分子，例如ITIC、4TIC，分子都直接形成晶體的結(jié)構(gòu)，制膜條件的不同會(huì)導(dǎo)致結(jié)晶度與有序度的區(qū)別；對(duì)于組裝分級(jí)的6TIC受體，分子優(yōu)先形成二維層狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步在DIO添加劑的作用下形成三維晶體結(jié)構(gòu)。這些作用力的差異決定了NFA分子在共混薄膜中晶型的保持情況。在共混薄膜中，由于存在給體聚合物和受體分子的相互作用，NFA分子結(jié)晶性普遍降低。DIO添加劑的使用可以提升NFA的結(jié)晶性，強(qiáng)分子間作用力可以保持結(jié)晶晶型。6TIC分子由于組裝分級(jí)，即使在DIO條件下制備的薄膜依然保持二維層狀堆積。

圖3.純膜的GIWAXS與純膜中分子結(jié)晶的組裝過(guò)程。

進(jìn)一步，超快瞬態(tài)吸收光譜(TA)被用來(lái)研究共混薄膜的光物理性能，采用長(zhǎng)波激光定向激發(fā)NFA受體。ITIC純膜的TA光譜中可以觀察到955nm 的激發(fā)態(tài)信號(hào)和1335 nm的極化子信號(hào)。DIO條件制備的純膜，激子能夠能更快的轉(zhuǎn)變?yōu)闃O化子。這表明NFA結(jié)晶相存在自發(fā)激子解離的途徑，該轉(zhuǎn)化過(guò)程不依賴(lài)于給受體界面形成的激子解離，是一種新穎的載流子形成方式。4TIC和6TIC純薄TA圖譜也表現(xiàn)出與ITIC類(lèi)似的結(jié)果。此外，6TIC純膜極化子的衰減曲線出現(xiàn)一個(gè)寬平臺(tái)（壽命大于1000 ps），說(shuō)明6TIC的二維結(jié)構(gòu)有利于承載分離的極化子。

在共混膜的TA譜中，0 fs即可觀察到極化子的生成，同時(shí)也觀察到NFA受體向給體材料空穴轉(zhuǎn)移的過(guò)程。DIO制備的共混膜中，極化子產(chǎn)率提升，空穴轉(zhuǎn)移速度加快。通過(guò)量化對(duì)比，發(fā)現(xiàn)0 fs時(shí)共混膜中界面極化子產(chǎn)率與自發(fā)極化子產(chǎn)率接近，這些結(jié)果說(shuō)明在非富勒烯給受體共混膜中兩條載流子生成通道都比較重要。從器件數(shù)據(jù)來(lái)分析，拓寬NFA材料的吸收區(qū)間會(huì)提高器件的電流。而提高CT態(tài)能量并減小CT態(tài)密度，將有助于減小非輻射損失，提高器件的開(kāi)壓。該過(guò)程加上自發(fā)載流子途徑，能夠更好的詮釋有機(jī)光伏光電轉(zhuǎn)換過(guò)程。

圖4.共混膜超快光譜，極化子壽命，極化子產(chǎn)率與光物理過(guò)程示意圖。

圖5.共混膜CT態(tài)擬合，純膜與共混膜EL。

綜上所述，該工作深入探索了NFA分子的結(jié)晶結(jié)構(gòu)與自組裝過(guò)程，分析了分子間作用力對(duì)分子有序組裝的影響規(guī)律，建立了較為系統(tǒng)的NFA晶體與薄膜形貌的研究方法，揭示了非富勒烯有機(jī)光伏電池雙通道載流子形成機(jī)制。這些結(jié)果對(duì)有機(jī)光伏材料結(jié)構(gòu)與光電轉(zhuǎn)換過(guò)程提供了新的認(rèn)知，有助于新材料的開(kāi)發(fā)。

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【中科院上海光機(jī)所發(fā)現(xiàn)硒化銻太陽(yáng)能電池中電子超快提取過(guò)程】據(jù)中科院上海光機(jī)所消息，近日，上海光機(jī)所強(qiáng)場(chǎng)激光物理國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與華中科技大學(xué)合作，從器件設(shè)計(jì)和太赫茲光譜研究等方向出發(fā)，發(fā)現(xiàn)了低毒、低成本硒化銻（Sb2Se3）薄膜太陽(yáng)能電池中快達(dá)幾個(gè)皮秒的熱電子提取過(guò)程，并成功抑制其缺陷復(fù)合過(guò)程。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于ACS Energy Letters。

不斷提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率一直是光電器件研究者在新能源領(lǐng)域不懈的追求。同時(shí)，低成本、高效率的太陽(yáng)能電池前沿研究也將為實(shí)現(xiàn)我國(guó)2030年“碳達(dá)峰”目標(biāo)和2060年“碳中和”目標(biāo)提供重要的理論與實(shí)驗(yàn)研究基礎(chǔ)。

本工作將硒化銻薄膜生長(zhǎng)在不同的緩沖層上，使用時(shí)間分辨太赫茲光譜研究其中的熱載流子提取與電荷分離動(dòng)力學(xué)，實(shí)現(xiàn)了氧化錫（SnO2）作為電子傳輸層對(duì)電子提取過(guò)程（hot-electron extraction）的調(diào)控。通過(guò)光生載流子的電導(dǎo)率在太赫茲波段的色散關(guān)系分析，硫化鎘（CdS）緩沖層與氧化錫緩沖層中兩種截然不同的光生載流子復(fù)合方式被發(fā)現(xiàn)。

如圖所示，硫化鎘p-n結(jié)中存在20ps的載流子缺陷復(fù)合過(guò)程，而這一過(guò)程被氧化錫中只有幾個(gè)皮秒的超快熱電子提取過(guò)程所抑制，從而大幅度提升載流子的有效提取效率，為進(jìn)一步提高硒化碲太陽(yáng)能電池效率的器件設(shè)計(jì)提供了重要的研究基礎(chǔ)。

#考研調(diào)劑##考研初試成績(jī)#廣東考研調(diào)劑信息：廣東工業(yè)大學(xué)招光學(xué)工程

學(xué)校：廣東工業(yè)大學(xué)

專(zhuān)業(yè)： 工學(xué)->光學(xué)工程

理學(xué)->電子科學(xué)與技術(shù)

年級(jí)：2021

招生狀態(tài): 正在招生中

招生人數(shù): 2

廣工大超快光學(xué)和先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室“急需”招調(diào)劑研究生！

招生方向：超快激光光譜學(xué)的研究范圍非常廣泛，故招生學(xué)科范圍業(yè)很寬泛:物理，化學(xué)，材料皆可，目前歡迎調(diào)劑生。

調(diào)劑要求：

（1）必須考公共數(shù)學(xué)一或數(shù)學(xué)二(數(shù)學(xué)一優(yōu)先)。

（2）本科畢業(yè)學(xué)校必須有免推資格。

（3）985, 211院校的考生優(yōu)先。

注意：

（a）有意者請(qǐng)盡快微信或郵件聯(lián)系（聯(lián)系方式見(jiàn)附件）；

（b）回復(fù)中請(qǐng)想辦法表明你的考試科目的名稱(chēng)，還有你本科畢業(yè)的學(xué)校。

（c）由于實(shí)驗(yàn)室的國(guó)際聯(lián)系比較廣泛，在讀學(xué)生有推薦到國(guó)外實(shí)習(xí)和碩士畢業(yè)后去國(guó)外讀博士的機(jī)會(huì)（尤其是985和211高校的學(xué)生）。

（d）有學(xué)碩和專(zhuān)碩名額。

研究方向介紹：

人類(lèi)認(rèn)識(shí)的具體事件往往只是一個(gè) “漫長(zhǎng)”的整體事件的局部或片段。對(duì)一個(gè)整體事件而言，至少有兩件事情很重要：（1）事件發(fā)起的“原初”過(guò)程，它決定了事件的發(fā)展方向；（2）事件在發(fā)展變化過(guò)程中的具體“細(xì)節(jié)”，它會(huì)加深我們對(duì)事件的整體理解和把握。

廣東工業(yè)大學(xué)超快光學(xué)和先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室的研究工作是通過(guò)超快激光光譜學(xué)手段（泵浦-探測(cè)和受激拉曼）提高時(shí)間分辨率（亞10飛秒）的方法，把時(shí)間“點(diǎn)”拉成“線”，使我們能夠?qū)ψ匀唤绲囊恍┧矐B(tài)現(xiàn)象（平?？梢暈闀r(shí)間點(diǎn)，發(fā)生在飛秒或皮秒量級(jí)）進(jìn)行慢速度“播放”。我們的工作主要集中在研究這些瞬態(tài)現(xiàn)象的超快“原初”動(dòng)力學(xué)過(guò)程以及它們的某些重要“細(xì)節(jié)”。通過(guò)對(duì)其超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程的細(xì)致觀察，對(duì)其機(jī)理給出一個(gè)直觀和生動(dòng)的動(dòng)畫(huà)描述，甚至可能對(duì)其動(dòng)力學(xué)過(guò)程進(jìn)行光學(xué)“調(diào)制”，從而影響整個(gè)動(dòng)力學(xué)過(guò)程的前進(jìn)方向。飛秒超快動(dòng)力學(xué)的研究可以在實(shí)驗(yàn)和理論上，對(duì)光功能、新能源，化學(xué)反應(yīng)，生命現(xiàn)象等諸多領(lǐng)域提供重要的機(jī)理性指導(dǎo)。

具體的研究方向包括如下四個(gè)：

1. 新型光電功能材料和生物分子的各種超快電-聲子動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究

（1）新型光電功能材料（主要包括低維半導(dǎo)體納米材料，新型太陽(yáng)能電池材料，發(fā)光材料，如上轉(zhuǎn)換，下轉(zhuǎn)換，長(zhǎng)余輝材料和超導(dǎo)材料等等）的獨(dú)特光，電和磁等性能使它們?cè)诠怆娮雍图{米電子等領(lǐng)域具有開(kāi)拓性的應(yīng)用前景。深入理解這些材料的電-聲子動(dòng)力學(xué)過(guò)程(往往發(fā)生在飛秒量級(jí))對(duì)理性設(shè)計(jì)新一代光電子設(shè)備至關(guān)重要。

2. 飛秒激光光場(chǎng)調(diào)控及其應(yīng)用于透明介質(zhì)內(nèi)部微納結(jié)構(gòu)和微納器件的加工制備；

飛秒激光具有超強(qiáng)峰值功率的特性，它和材料的相互作用過(guò)程中，熱效應(yīng)小，從而可以實(shí)現(xiàn)精密加工。除了可以誘導(dǎo)材料微結(jié)構(gòu)變化，還可以誘導(dǎo)材料內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)。在微器件，光存儲(chǔ)，光學(xué)修飾等方面有很重要的應(yīng)用。

3. 稀土和過(guò)渡金屬離子摻雜的發(fā)光材料和發(fā)光動(dòng)力學(xué)研究；

稀土和過(guò)渡金屬離子有豐富的能級(jí)結(jié)構(gòu)，摻雜在基質(zhì)中表現(xiàn)出豐富的發(fā)光特性，可以涵蓋從紫外一直到中紅外的發(fā)光。在照明與顯示，生物和醫(yī)學(xué)，光伏和能源等領(lǐng)域有很重要的應(yīng)用。

4. 飛秒激光脈沖展寬，壓縮，整形和測(cè)試的方法與裝置

飛秒激光是研究自然界各種光與物質(zhì)相互作用中超快動(dòng)力學(xué)過(guò)程的強(qiáng)大工具，它自誕生以來(lái)一直朝著更短，更強(qiáng)及波段更寬的方向發(fā)展。該研究方向希望能研發(fā)出新的激光脈沖展寬，壓縮，整形和測(cè)試的方法與裝置，進(jìn)一步反饋給超快動(dòng)力學(xué)的研究應(yīng)用中去。

歡迎有志于超快激光光譜學(xué)研究的同學(xué)報(bào)考，同時(shí)也歡迎博士后人員加入團(tuán)隊(duì)，一起開(kāi)拓飛秒超快動(dòng)力學(xué)研究的美好明天。

招生方向：超快激光光譜學(xué)的研究范圍非常廣泛，故招生學(xué)科范圍業(yè)很寬泛:物理，化學(xué)，材料皆可。對(duì)生源沒(méi)有特定要求，但希望本科階段的學(xué)習(xí)與光學(xué)，激光，光譜學(xué)，原子物理學(xué)或量子力學(xué)等有一定的相關(guān)性。目前也歡迎調(diào)劑生。

中科院物理所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心：晶圓級(jí)單層二硫化鉬的原位氧取代摻雜法

以二硫化鉬為代表的二維半導(dǎo)體材料是后摩爾時(shí)代極具發(fā)展前景的新興電子材料，有望在光電器件、信息器件、柔性電子等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用。對(duì)于半導(dǎo)體來(lái)說(shuō)，“界面就是器件”，表面修飾與取代摻雜是調(diào)控二維半導(dǎo)體材料本征物性的有效手段。由于受到材料制備技術(shù)與表面修飾手段兼容性的限制，目前關(guān)于二維材料表面修飾與取代摻雜的研究基本都是基于機(jī)械剝離的二維材料進(jìn)行的原理性論證實(shí)驗(yàn)，且主要集中在等離子體處理、熱退火處理、表面改性、激光輻照、自然氧化等等，這些后處理的方法往往會(huì)對(duì)二維材料的表面造成破壞，產(chǎn)生大量的缺陷，進(jìn)而限制其在電子器件領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。因此，如何結(jié)合材料生長(zhǎng)的化學(xué)氣相沉積技術(shù)，發(fā)展簡(jiǎn)單、穩(wěn)定、有效、可控的原位表面修飾技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)二維半導(dǎo)體材料本征物理性質(zhì)的有效調(diào)制，構(gòu)建和設(shè)計(jì)新型二維材料結(jié)構(gòu)，提高材料的電輸運(yùn)性質(zhì)，并發(fā)掘更多新穎的性質(zhì)，仍是二維半導(dǎo)體材料走向?qū)嶋H應(yīng)用前亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。

近期，中國(guó)科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國(guó)家研究中心納米物理與器件重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張廣宇研究員課題組發(fā)展了一種晶圓級(jí)單層二硫化鉬的原位氧取代摻雜方法。他們?cè)谇捌谥苽鋯螌友趿蚧f三角單晶的基礎(chǔ)上（Small 16, 2004276(2020), Front Cover），利用改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積方法，實(shí)現(xiàn)了兩英寸晶圓級(jí)單層二硫化鉬的摻雜，制備出了均勻的單層氧硫化鉬薄膜。氧硫化鉬中的氧摻雜濃度精確可控，其大小隨著生長(zhǎng)過(guò)程中通入腔體的氧氣流量的增加而升高，摻雜濃度可以達(dá)到25.7%。超快紅外光譜測(cè)試與第一性原理計(jì)算均表明，單層氧硫化鉬的帶隙隨著摻雜濃度的升高而減小，與本征二硫化鉬的帶隙（2.25 eV）相比，氧硫化鉬的帶隙低至1.72 eV，因此氧硫化鉬薄膜具有更高的導(dǎo)電性，并且其能帶結(jié)構(gòu)由直接帶隙轉(zhuǎn)變?yōu)殚g接帶隙。此外，基于單層氧硫化鉬薄膜的場(chǎng)效應(yīng)晶體管與邏輯器件，均展示出優(yōu)異的電學(xué)性能，尤其是場(chǎng)效應(yīng)遷移率得到了提高，其平均值能夠達(dá)到78cm2V-1s-1。

晶圓級(jí)單層二硫化鉬的氧摻雜為高性能電子學(xué)器件提供了材料基礎(chǔ)，并且該方法對(duì)于各種其他的過(guò)渡金屬硫?qū)倩锞哂辛己玫钠者m性，為大面積摻雜二維材料的制備提供了一種簡(jiǎn)單、高效、可控、且低成本的新途徑。

論文信息：

Wafer-Scale Oxygen-Doped MoS2 Monolayer

Zheng Wei?, Jian Tang?, Xuanyi Li, Zhen Chi, Yu Wang, Qinqin Wang, Bo Han, Na Li, Biying Huang, Jiawei Li, Hua Yu, Jiahao Yuan, Hailong Chen, Jiatao Sun, Lan Chen, Kehui Wu, Peng Gao, Congli He, Wei Yang, Dongxia Shi, Rong Yang*, Guangyu Zhang*

Small Methods

DOI: 10.1002/smtd.202100091

在無(wú)轉(zhuǎn)移生長(zhǎng)的氟化石墨烯-MoS2異質(zhì)結(jié)超穩(wěn)定晶體管中實(shí)現(xiàn)巨大光響應(yīng)率

研究背景

二維(2D)材料，特別是過(guò)渡金屬硫族化合物(TMDs)，在未來(lái)的電子和光電器件中顯示出巨大的潛力。盡管零帶隙的石墨烯或金屬性TMDs限制了它們?cè)趫?chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)和其他光電電路中的應(yīng)用，但具有單層形式直接電子躍遷的半導(dǎo)體TMDs已在光電探測(cè)器、生物傳感器、發(fā)光二極管和太陽(yáng)能電池中顯示出潛在的應(yīng)用。此外，在光致發(fā)光(PL)研究中，發(fā)現(xiàn)這些TMDs顯示出準(zhǔn)粒子的存在，如激子、三重子和雙激子。這些TMDs的量子限制和有限的介電屏蔽效應(yīng)使激子即使在室溫下也非常穩(wěn)定，具有約500-600 meV的高結(jié)合能，盡管這種高結(jié)合能會(huì)限制它們?cè)诠怆娞綔y(cè)器和太陽(yáng)能電池中的應(yīng)用。但據(jù)報(bào)道，使用單層TMDs作為有源層的光電探測(cè)器具有約0.1-10 A/W的高響應(yīng)率，通過(guò)施加高達(dá)70 V的柵極電壓，可以進(jìn)一步提高到104 A/W。這些TMDs的空氣/水不穩(wěn)定性進(jìn)一步限制了器件開(kāi)發(fā)及其在實(shí)時(shí)監(jiān)控中的應(yīng)用。

成果介紹

有鑒于此，印度塔塔基礎(chǔ)科學(xué)研究所Tharangattu N. Narayanan等通過(guò)在單層二硫化鉬(MS)上直接無(wú)催化劑沉積氟化石墨烯(FG)保護(hù)層來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題，并發(fā)現(xiàn)這種原子界面為器件提供了巨大的光響應(yīng)和化學(xué)穩(wěn)定性。電場(chǎng)調(diào)制（基于離子液體(IL)電解質(zhì)的頂柵控）的光電探測(cè)器僅采用MS和FG-MS異質(zhì)結(jié)開(kāi)發(fā)，其中MS光電探測(cè)器的響應(yīng)率為~1.3 A/W（VGS=0 V，并且IL柵控不穩(wěn)定），而FG-MS的響應(yīng)率為~2000 A/W（VGS=0 V，VGS=1.5 V時(shí)~8000 A/W，并且探測(cè)率~1013）。FG-MS的這種巨大光響應(yīng)在不同溫度下超快瞬態(tài)吸收光譜輔助的電荷載流子動(dòng)力學(xué)研究的幫助下得到了驗(yàn)證。此外，研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)G-MS的寬光學(xué)響應(yīng)(350-850 nm)不僅在基于IL的柵控中完好無(wú)損，而且在暴露于水中一個(gè)月或在200 ℃的空氣中熱處理后也是如此。通過(guò)直接生長(zhǎng)方法開(kāi)發(fā)的FG界面和封蓋是實(shí)現(xiàn)高保質(zhì)期和良好響應(yīng)率光電探測(cè)器的理想選擇，同時(shí)可用于晶圓級(jí)制造。文章以“Giant photoresponsivity of transfer free grown fluorographene-MoS2 heterostructured ultra-stable transistors”為題發(fā)表在頂級(jí)期刊Materials Today上。

coloros13遭曝光，如果不出意外的話應(yīng)該會(huì)在今年下半年和findx5pro聯(lián)名款或超大杯一起發(fā)布，安卓13的底，據(jù)爆料超大杯會(huì)有潛望式長(zhǎng)焦鏡頭，150w超快閃充，預(yù)計(jì)也會(huì)有新的定制攝像頭，不僅會(huì)有更大的底還有可能定制RGBW像素排列來(lái)進(jìn)一步發(fā)揮馬里亞納的潛能，最近發(fā)布的榮耀magic4至臻版不僅擁有5000萬(wàn)像素1/1.12英寸的超大底傳感器，四合一2.8um的像素面積，6400萬(wàn)超廣角和潛望長(zhǎng)焦鏡頭，5000萬(wàn)像素光譜增強(qiáng)鏡頭，在加上海思的isp芯片加持，dxo以146分的成績(jī)霸榜。相信下半年的oppo應(yīng)該有所應(yīng)對(duì)吧。

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