纳米ZnO在染料敏化薄膜太阳电池中的应用

尝试使用溶胶 凝胶法制备的纳米ZnO作为光阳极制作染料敏化薄膜太阳电池 ,并讨论了电池的性能 ,与染料敏化纳米TiO2 薄膜太阳电池作了比较 ,探寻利用纳米ZnO薄膜半导体材料作为光阳极的可行性     

氧化锌-石墨烯纳微异质结构材料的电化学组装

ZnO作为一种典型的n型半导体材料,由于其载流子迁移率高、化学稳定性和热稳定性好的特点,在各种金属氧化物半导体气体传感材料中具有重要的地位。基于ZnO的异质结构材料在气敏特性研究方面研究广泛,性能非常突出。本工作旨在利用二维电化学原位组装方法,构建基于氧化锌-石墨烯的特殊纳微有序阵列材料,此材料具有清晰的异质界面有利于提高材料气体检测性能,为基于ZnO的异质结构的气敏传感材料的制备提供新的思路。     

磁、光功能材料的界面设计、调控和构效关系研究

磁、光功能材料是信息科技和能源领域的基础材料,界面精细结构表征和调控是其研究的关键.在国家自然科学基金委员会、国家科技主管部门、国家教育主管部门以及北京市有关单位的支持下,北京科技大学王荣明教授及其合作者围绕"材料结构与性能相关性"理论,选择具有重要应用前景的具有磁性、表面等离子体共振效应、磁光效应及催化性能的过渡金属材料为主要研究对象,发展在原子或纳米尺度上的合金化和异质结构化以及纳米尺度层次化、梯度化和结构阵列化等材料的设计策略和制备方法,对该类材料的表界面结构和性能进行调控,在磁、光功能材料设计体系、表界面结构和组成可控制备、结构与性能相关性机理及应用等基础研究方面取得了一些创新性研究成果,对纳米材料的合成、微结构和特性研究产生了积极的推动作用.     

异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料的制备及性能研究

铋是一种状态稳定且无毒的金属元素,以铋为基础合成的晶体化合物在光催化剂领域中已经逐渐引起人们广泛关注。因此文中提出对异质结构BiVO_4/Bi_2O_3纳米材料进行合理设计并详细研究其光催化性能。首先,将L-赖氨酸作为表明活性剂,运用水热溶剂法制作了单斜钒酸铋晶体混合物,研究了不同制备条件对m-BiVO_4晶体形态的影响,设计不同焙烧温度对m-BiVO_4晶体样品表面性质的影响,通过运用粉末X-射线衍射仪对合成样品的比表面积和孔径结构进行分析,将制备后的晶体用于对次甲基蓝降解;其次,为进一步改善单斜钒酸铋晶体的性能,再以L-赖氨酸为试剂采用水热法制备合成异质结构的BiVO_4/Bi_2O_3纳米晶体材料,通过合理配比铋元素和钒元素获知BiVO_4/Bi_2O_3晶体材料的光催化性能较单斜钒酸铋晶体材料的性能更佳。     

多孔硅及硅基发光材料

硅是微电子技术的材料基础。为了发展光电子集成就必须研究硅基发光材料。多孔硅是硅基发光材料的一个重大突破,并实现了多孔硅发光二极管与集成电路的集成。同时,硅基发光材料研究的纵深发展,出现了发光强、稳定性好的硅基多孔SiC蓝光发射材料和发光波长范围宽的纳米半导体镶嵌SiO_2发光材料。硅基镶嵌纳米发光材料是一个富有活力,有应用前景的研究领域。     

硅溶胶对水泥基材料性能的影响研究

水泥基材料无疑是当前应用最为广泛的建筑材料,但是根据调查发现建筑物的使用寿命并没有达到所设计的使用年限,因此需要找到可以有效改善水泥基材料性能的方法。大量研究表明,纳米材料的加入可以使水泥基材料的力学性能及耐久性得到改善。纳米SiO2和硅溶胶都属于纳米材料,但纳米SiO2易发生团聚现象,不能很好的发挥其作用;而硅溶胶是通过溶胶的方式引入纳米SiO2,可以大大提高纳米粒子的分散性。本文从硅溶胶的作用机理以及制备方式等方面来研究硅溶胶对水泥基材料性能的影响。     

大尺寸低阻ZnO单晶衬底

<正>项目概况ZnO单晶作为一种宽带半导体材料具有许多应用潜力,如制作高效率兰色、紫外发光和探测器、新型大功率微波器件等。本成果提供一种氧化锌体单晶生长技术。作为第三代半导体的核心基础材料之一的ZnO晶体既是一种宽禁带半导体,又是一种具有优异光电性能和压电性能的多功能晶体。中国科学院所属单位的科研人员研究掌握了一种生长高质量、大尺寸ZnO单晶材料的新型技术方法-化学气相传输法     

大尺寸低阻ZnO单晶衬底

正项目概况ZnO单晶作为一种宽带半导体材料具有许多应用潜力,如制作高效率兰色、紫外发光和探测器、新型大功率微波器件等。本成果提供一种氧化锌体单晶生长技术。作为第三代半导体的核心基础材料之一的ZnO晶体既是一种宽禁带半导体,又是一种具有优异、光电性能和压电性能的多功能晶体。中国科学院所属单位的科研人员研究掌握了一种生长高质量、大尺寸ZnO单晶材料的新型技术方法-化学气相传输法(CVT法),而且采用CVT法已生长     

纳米粒子自组装合作研究取得重要进展

国家纳米科学中心纳米材料研究室唐智勇研究组近成功实现了多分散（20-30％）无机纳米粒子在溶液中的可控自组装。实验和理论模拟发现,纳米粒子能利用自身的库仑排斥与范德华吸引力的平衡,通过自限制组装过程,自发形成具有独特的内松外紧类“核一壳”结构且具有高单分散性（7％-9％）的超级纳米粒子。这一自限制组装策略适用于多种半导体材料（如硒化镉、硫化镉、硒化锌和硫化铅等）在溶液中的可控组装,     

具有分级结构的新型纳米材料研究

众所周知,具有分级结构的纳米材料往往会比普通的纳米材料表现出更加卓越的性能,且其性能受到其组成、结构以及合成方法都密切相关。在本文中,阐述了具有分级结构的纳米材料的发展状况和主要特点,并举例介绍了目前用于可控合成具有分级结构的纳米材料的几种主要方法。     

大尺寸低阻ZnO单晶衬底

<正>项目概况ZnO单晶作为一种宽带半导体材料具有许多应用潜力,如制作高效率兰色、紫外发光和探测器、新型大功率微波器件等。本成果提供一种氧化锌体单晶生长技术。作为第三代半导体的核心基础材料之一的ZnO晶体既是一种宽禁带半导体,又是一种具有优异光电性能和压电性能的多功能晶体。中国科学院所属单位的科研人员研究掌握了一种生长高质量、大尺寸ZnO单晶材料的新型技术方法-化学气相传输法(CVT法),而且采用CVT法已生长出了直径32毫米和直径45毫米,4毫米厚的ZnO单晶。     

大尺寸低阻ZnO单晶衬底

正项目概况ZnO单晶作为一种宽带半导体材料具有许多应用潜力,如制作高效率兰色、紫外发光和探测器、新型大功率微波器件等。本成果提供一种氧化锌体单晶生长技术。作为第三代半导体的核心基础材料之一的ZnO晶体既是一种宽禁带半导体,又是一种具有优异光电性能和压电性能的多功能晶体。中国科学院所属单位的科研人员研究掌握了一种生长高质量、大尺寸ZnO单晶材料的新型技术方法-化学气相传输法(CVT法),而且采用CVT法已生长出了直径32毫米和直径45毫米,4毫米厚的ZnO单晶。     

国家自然科学基金对纳米材料的资助领域分析——基于共词网络法

通过对国家自然科学基金2000—2010年纳米材料资助项目的关键词进行分析,利用pajek软件对关键词绘制网络图谱,分析得出自然基金对纳米材料资助的主要领域归为3类,即纳米材料的制备、合成、应用、性能及纳米结构;各种纳米材料的研究如碳纳米管、各种聚合物、纳米晶、纳米粒子、纳米半导体、纳米复合材料等;纳米材料的组装、自组装、特异效应的研究。这些是自然基金对纳米材料资助的主要领域,也是我国纳米材料的研究热点。建议加强投入对纳米材料资助较弱的研究方向,如纳米陶瓷材料、纳米材料的形貌控制和缺陷控制等。     

特殊形貌的新型纳米材料研究

众所周知,具有特殊形貌结构的纳米材料往往会比普通的纳米材料表现出更加卓越的性能,且其性能受到其组成、结构以及合成方法都密切相关。在本文中,阐述了这种特殊的纳米材料的发展状况和主要特点,并举例介绍了目前用于可控合成这种纳米材料的几种主要方法。     

稀磁半导体材料的研究进展概述

稀磁半导体的研究对于自旋电子学器件的研发与应用具有极其重要的意义。宽带隙ZnO基稀磁半导体因其具有独特的光电性能而备受青睐,尤其是在Ditle等人预言p型ZnO基稀磁半导体具有室温铁磁性之后,从而引起了人们的关注。虽然许多科研人员在ZnO基稀磁半导体材料的研究方面取得了丰硕的成果,但迄今为止所报导的结果大相径庭,仍然还有很多问题存在争议,尤其在磁性方面。常规的稀磁半导体制备方法,如磁控溅射和脉冲激光沉积技术等,均需要很高的生长温度,高生长温度容易催生颗粒在薄膜中的形成,但其低温下制备也难以保证薄膜的质量。运用等离子体增强化学气相沉积法制备稀磁半导体薄膜,具有无法比拟的优越性,对稀磁半导体的研究具有非常重要的学术意义和实用价值。     

纳米家族的新成员——nanobelt纳米带的诞生

美国佐治亚理工学院的王中林教授等三位中国科学家在世界上首次发现并合成半导体氧化物纳米带状结构,这是纳米材料合成领域的又一重大突破。王中林教授等人利用高温固体气相法,成功合成了氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化镉和氧化镓等宽带半导体体系的带状结构。这些带状结构纯度高、产量大、结构完美、表面干净,并且     

成步文：放眼未来 不懈探索

专家档案：成步文,研究员,博士生导师,中国科学院半导体研究所光电子研发中心副主任。目前主要从事Si基半导体异质结构材料的外延生长及相关光电子器件和光电集成技术的研究。在硅基异质结构材料外延设备、材料生长动力学、硅基光电子学器件等方面取得了重要研究成果。     

Ag掺杂ZnO纳米棒阵列的制备和表征

概述准一维纳米结构材料包括纳米管、纳米线和纳米棒通过多种方法已经被成功制备出来,其独特的物理化学特性,在微电子器件方面有很好的应用前景,现在已经成为物理化学研究者争相研究的热点。ZnO是重要的Ⅱ－Ⅵ族直接带隙宽禁带半导体氧化物,其禁带宽度为3．37eV,激子结合能（60meV）,具有较高的化学稳定性,适宜用作室温或更高温度下的可见和紫外光发射材料。因此,合成准一维ZnO纳米结构及其性质研究迅速受到了科学工作者的广泛关注。基于气－固（VS）和气－液－固（VLS）生长机制,各种形貌的准一维ZnO纳米结构已经被国际上著名的纳米小组报道过,包括纳米带,纳米线阵列,单根纳米线器件,单晶纳米环,超品格纳米弹簧,纳米盘,微米棒等等。     

一维无机半导体纳米材料的制备及其表面可逆浸润性研究（英文）

智能材料与界面材料有机结合，赋予界面材料智能特性将是研究智能材料的一个新领域. 通过水溶液以及低温水热合成方法，我们分别制备了氧化锌以及氧化钛一维无机半导体纳米棒薄膜。结合它们特殊的微观/宏观表面几何结构以及表面紫外光敏感性，在紫外光以及暗处保存的交替作用下，我们实现了表面超疏水以及超亲水的可逆转变性能。在这里，我们还讨论了一维纳米材料表面浸润性可逆转变的机理。这一原理可以拓展到其它具有类似纳米结构和外场相应性的纳米表面中。这些具有智能相应性的材料具有极其重要和广泛的工业用前景。     

比较两种不同的方法制备ZnO纳米结构

采用两种不同的制备方法,一是气-固反应法,得到ZnO和Zn的混合结构,其特征是棒状和片状纳米结构共存,具有良好的分散性,O和Zn的原子比接近2:3;另一种是均匀沉淀法,得到单一的ZnO纳米结构,ZnO以纳米棒形式存在,有少量的颗粒状结构。称取ZnO含量相同的两种不同产物进行光催化降解甲基橙实验,在距离30cm的30W紫外灯照射下,在降解50min之前,ZnO和Zn的混合结构的降解率大于ZnO纳米结构,在60min之后,ZnO纳米结构的降解率则大于ZnO和Zn的混合结构。