类黑磷纳米材料的制备及其光电探测性能研究

基本信息
批准号:61805147
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:26.00
负责人:黄卫春
学科分类:
依托单位:深圳大学
批准年份:2018
结题年份:2021
起止时间:2019-01-01 - 2021-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王云征,张峰,葛颜绮,陈思,范涛健
关键词:
液相剥离法环境稳定性类黑磷纳米材料光电探测
结项摘要

As we know, two-dimensional (2D) black phosphorus (BP) suffers from ambient degradation, which restrains the development on the device applications, while black phosphorus analogues (BPA), such as tellurium, bismuthene, indium selenide and tin sulfide, etc., not only have a similar folded structure of black phosphorus, high carrier mobility and tunable bandgap energy band, but are superior to BP in the environmental stability, which provides the possibility to solve the practical application of BP nanomaterials-based devices. Combined with the more stable 2D BP under alkaline conditions, this project intends to study the effect of different pH values on the exfoliation results of BPA fabricated by a liquid phase exfoliation (LPE) method and its environmental stability. The photodetection test of BPA nanomaterials-based photodetectors in alkaline aqueous solution exhibits that the photodetection performance regularly changes with the type and concentration of electrolyte, the external voltage, the wavelength and intensity of light, accordingly. On basis of theoretical calculation, it is expected to figure out the mechanism of photodetection ability of BPA nanomaterials-based photodetectors. Through stability study of BPA nanomaterials-based photodetectors in alkaline solutions, it is supposed to make it clear that the environmental stability of BPA nanomaterials-based photodetectors can be significantly enhanced compared to those in the aqueous solutions. The prospective results of this project are believed to have important scientific and technical significances in the exploitation of novel photodetector materials and devices.

二维黑磷在环境中易降解极大地制约了其在器件中的应用,而类黑磷材料,如碲烯、铋烯、硒化铟和硫化亚锡等,既具有类似黑磷的褶皱结构、高的载流子迁移率和可调控带隙能带等特性,又在抗氧化等稳定性上又均优于黑磷,这为解决黑磷基纳米材料器件的实际运用问题提供了可能。结合碱性条件下二维黑磷更加稳定这一特点,本项目拟采用碱性氛围下液相剥离技术,研究不同pH值对类黑磷剥离效果以及其环境稳定性的影响;在碱性水溶液中对类黑磷基光电探测器进行光电探测测试,研究揭示其光电探测性能随电解质种类及浓度,外界电压以及光波长和光强度等的变化规律,并结合理论计算,阐明其具有光电探测能力的机理;通过其在碱性氛围中的稳定性研究,揭示类黑磷基光电探测器稳定性提高的机理。此项目研究成果将为开发新型光电探测材料与器件提供重要的科学和应用价值。

项目摘要

黑磷及类黑磷纳米拥有高载流子迁移率、 大的电流开光比以及独特的光学、电学、热学和力学面内各向异性等性质,在很多领域具有优异的应用前景。然而,针对目前黑磷本身的环境不稳定性、易氧化等问题,本项目提出碱性溶液条件下制备类黑磷纳米材料以及在碱性溶液中对类黑磷基光电探测器进行光电探测性能研究。通过对液相剥离过程中实验参数的调节,揭示类黑磷纳米材料的产量、形貌和稳定性能等随溶剂种类、溶液浓度、超声功率和时间以及离心转速和时间等的变化规律;通过对类黑磷基光电探测器的光电探测实验参数调节,揭示类黑磷基光电探测器的的光电探测响应性能和稳定性能随溶液种类和浓度、外界电压、入射光波长和强度等的变化规律;结合理论计算,阐明类黑磷基光电探测器的优异光电探测响应能力以及高稳定性能机理。因此,本研究具有两个方面的科学意义:一是为提供高效制备尺寸和层数可控、高稳定性类黑磷纳米材料的技术方案;二是实现大尺寸、大规模高环境稳定性类黑磷纳米材料器件提供基本的材料解决技术。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

论大数据环境对情报学发展的影响

论大数据环境对情报学发展的影响

DOI:
发表时间:2017
3

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
4

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
5

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

气相色谱-质谱法分析柚木光辐射前后的抽提物成分

DOI:10.14067/j.cnki.1673-923x.2018.02.019
发表时间:2018

黄卫春的其他基金

相似国自然基金

1

类黑磷碲纳米材料的制备及其光电探测性能研究

批准号:61905157
批准年份:2019
负责人:张也
学科分类:F0502
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
2

低维黑磷/类黑磷纳米材料的半导体及光电性质调控的计算模拟研究

批准号:21503195
批准年份:2015
负责人:马志楠
学科分类:B0301
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

黑磷基杂化异质结的液相法制备与宽波段光电探测性能研究

批准号:61804098
批准年份:2018
负责人:胡亮
学科分类:F0401
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
4

黑磷/氧化铈低维复合纳米材料的可控制备及其光催化性能研究

批准号:51902243
批准年份:2019
负责人:雷琬莹
学科分类:E0211
资助金额:27.00
项目类别:青年科学基金项目