物理学论文_半导体与金属微纳结构功能材料的远(2)

⁺-n型体结构光电二极管以探究其光电特性,该器件显示出良好的整流特性以及光敏特性,在650 nm、808 nm以及1550 nm处的光响应度分别为445 m A/W、56m A/W和15 m A/W。该工作为快速制备宽光谱高吸收率黑硅材料以及具有成本效益的红外光电器件提供了一种新方案。2.针对目前缺乏具有不规则形状的多功能金属表面高效制备技术,我们基于飞秒激光光丝实现了兼具超疏水和抗反射特性多功能复杂金属表面的远程快速制备。通过采用飞秒激光光丝纹理化与化学氟化处理相结合的方式,在不同类型、不同形状的金属样品表面上均制备出在240-2500 nm波长范围内漫反射率低于9%、水接触角超过150°的多功能表面。研究表明金属样品光捕获能力的增强归因于样品表面所形成的微结构,呈现出的超疏水特性则是微结构形貌以及氟化处理过程中样品表面自由能降低综合作用的结果。与此同时,我们还探究了不同激光参数对加工后样品表面的光学和浸润特性的影响。该工作可以实现高效大规模地制备不规则形状的多功能金属表面,在航空航天,医疗保健和食品工业等领域具有潜在的应用前景。3.针对在光电子学和光化学等领域具有广泛应用前景的TiO₂纳米材料,开展了基于飞秒激光光丝制备黑TiO₂纳米材料的研究工作。我们在空气环境及悬浮液环境中利用飞秒激光光丝辐照TiO₂纳米粒子,发现在光丝辐照后TiO₂在可见到近红外光谱范围以及微波范围内的吸收特性均具有一定程度的改善。晶体结构以及化学元素组成分析结果表明,吸收增强主要归因于飞秒激光光丝引起的TiO₂样品表面层的无序化以及杂质掺杂。该工作提供了一种制备无序化黑TiO₂的新方法。4.基于飞秒激光光丝制备出大面积具有蜂窝状微结构的硅片,并将其作为模具组装出具有高灵敏性的柔性压阻传感器。通过将该模具图案复制到两层SWNTs/PDMS薄膜,组装出具有三明治型对电极式柔性电阻压力传感器。该器件展现出出色的灵敏度(0.54 k Pa^-1)、快速的响应时间（80 ms）以及良好的稳定性,并且可以被应用于监测人的手部运动以及脉搏血压。我们进一步对器件结构进行优化,组装出具有较为理想的灵敏度(0.266 k Pa^-1),高达160 k Pa的传感范围以及出色的稳定性的柔性压力传感器,该器件可成功监测人体生理信号,例如动脉脉冲信号以及喉咙肌肉运动。此外,借助于PCA方法,我们展示了该器件可以清楚地区分不同单词的发音模式,从而在生理分析系统中具有较好的应用潜力。该工作提供了一种可以快速、大面积制备具有成本优势的高性能柔性压力传感器的新方法。

文章关键词:

论文DOI:10.27162/d.cnki.gjlin.2021.000272

论文分类号:TN249;TB34

文章来源：《金属功能材料》 网址: http://www.jsgncl.cn/qikandaodu/2022/0130/748.html