加入收藏
 免费注册
 用户登陆
首页 展示 供求 职场 技术 应用 职业 活动 观察 品牌 ReaderBank
今天是:2021年3月2日 星期二   您现在位于: 首页 →  产通直播 → 产研融通(机构动态)
中国科学技术大学金属氧化物半导体基等离激元学研究取得突破性进展
2020/12/31 10:13:50     

按此在新窗口浏览图片

【产通社,12月30日讯】中国科学技术大学(University of Science and Technology of China, USTC)官网消息,其合肥微尺度物质科学国家研究中心罗毅教授、张群教授、江俊教授研究团队最近在基于金属氧化物半导体材料的等离激元学研究方面取得突破性进展,采用新发展的电子-质子协同掺氢策略,实现了类金属的超高自由载流子浓度,从而获得强且可调的等离激元效应。研究成果以“Hydrogen-Doping-Induced Metal-Like Ultrahigh Free-Carrier Concentration in Metal-Oxide Material for Giant and Tunable Plasmon Resonance”为题在线发表于《先进材料》(Adv. Mater. DOI: 10.1002/adma.202004059)。

在传统贵金属(金、银等)之外发掘出具有高性能等离激元效应的非金属新材料,是当前等离激元学基础研究及应用研发的一个热点与难点。金属氧化物半导体材料具有丰富可调的光、电、热、磁等性质,对其采取氢化处理可有效修饰其电子结构,从而获得丰富可调的等离激元效应;此处的一个关键性挑战在于如何显著提高金属氧化物半导体材料内禀的低自由载流子浓度。基于该研究团队新近发展的、理论模拟计算指导下的电子-质子协同掺氢策略,在本工作中研究人员采用简便易行的金属-酸溶液原位联合处理方法实现了金属氧化物MoO3半导体材料在温和条件下的可控加氢(即实现了“本征半导体→准金属”的可控相变),从而突破性地大幅提升了该材料中的自由载流子浓度。研究表明,氢化后的MoO3材料中自由电子浓度与贵金属相当(譬如H1.68MoO3:~1021cm-3;Au/Ag:~1022cm-3),这使得该材料的等离激元共振响应从近红外区移至可见光区,且兼具强增益及可调性。结合第一性原理模拟计算和以超快光谱为主的多种物性表征,研究人员进一步揭示出该协同掺氢所导致的准金属能带结构及相应的等离激元动力学性质。作为效果验证,研究人员在一系列表面增强拉曼光谱(SERS)实验中证实该材料表面等离激元局域强场可使吸附的罗丹明6G染料分子的SERS增强因子高达1.1×107(相较于一般半导体的104?5和贵金属的107?8),检测灵敏限低至纳摩量级(1×10-9mol L-1)。

这项工作创新性地发展出一种调控非金属半导体材料系统中自由载流子浓度的一般性策略,不仅低成本地实现了具有强且可调的等离激元效应的准金属相材料,而且显著地拓宽了半导体材料物化性质的可变范围,为新型金属氧化物功能材料的设计提供了崭新的思路和指导。

合肥微尺度物质科学国家研究中心的朱青博士(合成与表征)、江申龙博士(谱学表征)、叶科博士(理论模拟计算)为该论文的共同第一作者。该工作得到了科技部、国家自然科学基金委、安徽省引导专项及中科院的项目资助。

查询进一步信息,请访问官方网站http://news.ustc.edu.cn/xwbl,以及http://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202004059。(张怡,产通发布)     (完)
→ 『关闭窗口』
 -----
 [ → 我要发表 ]
上篇文章:北京航空航天大学在2020年首届全国机械工业设计创…
下篇文章:上海硅酸盐所举办2020年电介质陶瓷材料与电容器应…
  → 评论内容 (点击查看)
您是否还没有 注册 或还没有 登陆 本站?!
 分类浏览
官网评测>| 官网上线  官网动态  社区建设 
产研融通>| 标准规范  机构动态  专家动态 
半导体器件>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
电子元件>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
消费电子>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
商用电子>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
能源电气>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
电子材料>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
电子测量>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
电子制造>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
应用案例>| 家庭电子  移动电子  办公电子  通信网络  交通工具  工业电子  安全电子  医疗电子  智能电网  固态照明 
工业控制>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
通信电子>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
交通工具>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
基础工业>| 产品通报  企业动态  VIP追踪 
农业科技>| 产品通报  企业动态  专家追踪 
信息服务>| 企业动态 
光电子>| 企业动态 
关于我们 ┋ 免责声明 ┋ 广告服务 ┋ 与我在线 ┋ 联系我们 ┋ About 365PR ┋ Join 365PR
Copyright @ 2005-2025 365PR Newswire. All Rights Reserved. 深圳市产通互联网有限公司 版权所有
E-mail:readerbank#126.com 不良信息举报 备案号:粤ICP备06070889号