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石墨烯是sp2碳原子紧密堆积形成的六边形蜂窝状结构二维原子晶体,具有高电导率和热导率、高载流子迁移率、自由的电子移动空间、高强度和刚度等优势,将在微纳电子器件、光电检测与转换材料、结构和功能增强复合材料及储能等广阔的领域得到应用;在半导体产业、光伏产业、锂离子电池、航天、军工、新一代显示器等传统领域和新兴领域都将带来革命性的技术进步,一旦量产必将成为下一个万亿级的产业。 然而,石墨烯物理性质研究和器件应用的快速发展对材料的制备和表征提出了新的要求,自从石墨烯发现以来,各种表征方法被广泛地用于石墨烯材料的研究。拉曼光谱是一种快速无损的表征材料晶体结构、电子能带结构、声子能量色散和电子-声子耦合的重要的技术手段,具有较高的分辨率,是富勒烯、碳纳米管、金刚石研究中受欢迎的表征技术之一,在碳材料的发展历程中起到了至关重要的作用。利用拉曼分析我们可以判断石墨烯层数、堆落方式、权限、边缘结构、张力和掺杂状态等结构和性质。
上转换荧光材料是一类在长波长光激发下能产生短波长光的发光材料,基于这个特点,上转换发光材料在生物荧光标记、太阳能电池、红外光电探测、激光及显示等众多领域具有巨大的应用前景。稀土掺杂的上转换发光纳米材料的激发光为红外光,且生物组织的光透过窗口处于红外波段,这意味着能够有实现荧光探针体内发光。另外稀土掺杂的上转换发光纳米材料还具有发光灵敏性高,光稳定性好,化学性质稳定,生物毒性低等优点。因此,稀土掺杂的上转换发光纳米材料有望成为理想的具有应用前景的生物荧光探针。
在半导体制造过程中,前期的全自动晶圆缺陷检测技术非常重要。因为在后端的生产流程中,通常会有多片晶圆粘合到一起,或者把晶圆粘合到不透明的材料上。因为半导体材料对可见光都是不透明的,所以很难用可见图像技术对粘合效果做表征或者检测粘合表面的污染。近红外检测技术是在半导体工业的质量监控一项有前途的新技术。本文重点介绍近红外成像检测技术在MEMS工业生产中发挥的重要性!
从上世纪90年代初开始,世界范围内掀起了研究高亮度LED的热潮,以它为基础的固体照明正在迅猛发展。因为高亮度LED采用双异质结构,要求材料具有良好的晶格匹配,这个要求对用于异质结LED的材料体系提出了严格的限制。 Ⅲ-Ⅴ族氮化物半导体材料,拥有优良的光电性质,化学性质非常稳定,可在⾼高温、酸碱、辐射环境下使⽤用,并且禁带宽度大,因此在大功率的电子器件方面颇具吸引力,已引起了国内外众多研究者的兴趣。人们感兴趣的Ⅲ-Ⅴ族氮化物是AIN、GaN、InN及其合金,通过控制它们各自的组份,其禁带宽度可从InN的0.7eV到GaN的3.4eV直到AlN的6.2eV连续变化,覆盖了整个可见光区,并扩展到紫外范围,适合制备高亮度LED。
氧化亚铜为一价铜的氧化物,是鲜红色粉末状固体,几乎不溶于水,在酸性溶液中化为二价铜。它是一种重要的P型半导体材料,禁带宽度仅为2.1eV,光电转换效率可达到18%。1998年氧化亚铜被发现可作为催化剂在阳光下将水分解成氢气和氧气,证明是一种极具前景的光催化氧化材料。现今,随着纳米材料的发展,不仅已经制备各种尺寸及形貌的氧化亚铜微纳米结构,还提出了多种形貌控制理论,如量子点、纳米线、纳米片、纳米球、多面体、空心结构等。纳米级的Cu2O还具有独特的光学和磁学性质,在光电转换、工业催化和气体传感器等方面也得到了广泛的应用。