摘要：X射线探测技术在医疗诊断、安防检测和科学研究等领域有着广泛的应用,直接型X射线探测器拥有更高的理论探测效率、空间和能量分辨率,受到了国内外的广泛关注。钙钛矿材料因其X射线衰减系数大、体电阻率高、光学带隙合适以及易大面积制造等优势,成为直接型X射线探测器的理想材料。随着对探测性能的需求的不断提高,合理的器件结构设计显得尤为重要。本文从电极工程和能带工程两个方面出发,综述了有关直接型钙钛矿X射线探测器器件结构设计的最新进展。最后,我们对这些研究进展进行了总结,并对未来的发展进行了展望。我们希望这篇综述能为研究者们提供参考和启发。

摘要：本文先以晶体三极管为例，说明了能带工程的目的、任务及其产生的原因，然后分别介绍了当前能带工程中所采用的几种常用材料：半导体多元合金材料、异质结量子阱及超晶格材料，最后对近年来新发展起来的量子线、量子点以及介观结构系统的电子能带结构及其对今后在电子器件中的应用前景作了简要的论述．

摘要：异质结晶体三极管 (HBT)的性能与其材料体系密不可分 ,利用能带工程可以大大优化器件的结构 ,提高器件性能 .文章从分析HBT的能带结构及设计要求入手 ,介绍了一种利用能带工程设计的基于GaAsSb InP材料体系的新型HBT器件的结构及其性能 ,分析了该器件与其他材料体系器件相比所具有的优异特性 ,说明了对HBT的各区材料 ,其带边的相对位置所起的重要作用 .最后 ,文章还报道了近期的实验情况 ,说明了GaAsSb

摘要：介绍了利用可见光光催化分解水制氢的基本原理以及该领域的研究进展。重点介绍了利用能带工程开发响应可见光的过渡金属阳离子掺杂型、价带控制型和固溶体型等光催化剂。阐述了该领域需要突破的理论研究和技术难点。

摘要：近年来,基于二维范德瓦尔斯材料的本征吸收、能带调制、结构设计以及新原理的红外光电探测器展现了巨大的潜力,并取得了突出的研究成果。对该领域的研究进展进行系统总结和分析,有助于进一步促进范德瓦尔斯材料在红外光探测领域的应用。基于此,本文首先概述了红外光电探测器的发展历程和分类。进而,重点总结并分析了范德瓦尔斯材料在红外光电探测器的红外光响应机制。在此基础上,进一步阐述了范德瓦尔斯材料红外光电探测器的性能优化方法、机制和进展。最后,对二维范德瓦尔斯材料在红外光探测器领域存在的问题和未来发展方向作了系统总结和展望。

摘要：氧化镓(Ga_(2)O_(3))具有超宽禁带、高理论击穿电场强度、高Baliga优值(BFOM)等优异特性,是制备高压大功率器件的理想半导体材料之一。但是,实现良好的器件表面钝化,尤其是改善绝缘介质/Ga_(2)O_(3)的界面特性仍然是Ga_(2)O_(3)器件研究中亟需解决的关键技术难题。首先,对Ga_(2)O_(3)金属-氧化物-半导体(MOS)器件表面钝化、高k介质能带工程的研究进展进行分析、对比;然后,对适用于Ga_(2)O_(3)器件(晶体管、二极管)表面钝化技术的重要研究进展进行了综述,包括表面边缘终端设计、复合钝化工艺、钙钛矿型氧化物钝化等;最后,对Ga_(2)O_(3)器件表面钝化的研究方向进行了展望。

摘要：本文通过杂化密度泛函理论研究了卤素(F、Cl和Br)功能化的石墨二炔的能带结构.结果表明修饰的石墨二炔的带隙能随着卤素原子对的增加而增加;同时,价带顶的位置受卤素原子电负性大小的影响;当石墨二炔表面的卤素原子数目相同时,卤素原子的电负性越大,改性后石墨二炔的价带顶的位置越深.另外,计算结果表明石墨二炔的带隙可以通过不同卤素原子的适当混合修饰来有效调节,不同卤素原子混合修饰的石墨二炔的价带底和导带顶跨越了水的氧化还原电位.通过热力学分析进一步证明,不同卤素原子混合修饰的石墨二炔比单一卤素修饰的石墨二炔表现出更好的光催化水全解反应活性.这项工作对于如何设计更高效的全解水光催化剂提供了洞见.

摘要：在光能作用下,利用半导体催化剂将CO2和H2O转化为太阳燃料(H2和CO),有望同时减少碳排放和获取高附加值的替代能源与化工产品,因而成为研究热点之一.半导体光催化剂具有较宽的光谱响应范围和合适的导价带位置(即光生电子/空穴应具有适宜的还原/氧化能力),这是其作为高效催化剂的前提条件之一.但是,当调控半导体的禁带宽带以使其有利于捕获太阳能时,通常也会同时改变其导价带位置,从而影响光生电子/空穴的还原/氧化能力,降低反应驱动力,进而可能导致光催化活性降低.根据能带工程理论,构筑固溶体是一种有效地改变该窘境的方法.它主要是通过调控固溶体组成,进而调控其能带结构,即不仅能够调控半导体材料的光谱响应范围(调控禁带宽带),还能调控半导体的导价带位置(调控光生电子/空穴的还原/氧化能力),从而实现反应光捕获与驱动力之间的最佳平衡,达到提高半导体催化剂光催化性能的目的.ZnS具有较好的光催化性能,但其禁带宽度较高,不利于对可见光的吸收.考虑到ZnS和ZnSe都具有六方纤锌矿结构,且S和Se的电负性和二价负离子半径相近,因此,本文以ZnS1–xSex(en)0.5为前驱体,通过简便易行的热处理法,成功制备了具有不同组成的ZnS1–xSex纳米带固溶体.结果发现,通过改变反应物中的Se/S摩尔比可调控所得固溶体的组成,进而调控其能级排列(禁带宽度与导价带位置等),第一性原理计算进一步证实了该实验结果.当Se/S的摩尔比从0增加到1时,所得固溶体的禁带宽度在3.69~2.68 eV之间连续可调;同时,导带底不断向下移动,而价带顶持续向上移动,即光生电子/空穴的还原/氧化能力不断降低.利用所得样品进行光催化还原制备太阳燃料实验,发现ZnS0.75Se0.25表现出最高的光催化活性.这主要是因为在该固溶体中实现了光捕获(禁带宽带)与反应驱动力(光生电子/空穴的还原/氧化能力)的最佳平衡.因此,本文有助于更好地设计与制备基于固溶体的高效光催化剂,从而为将来的实际应用奠定理论与实验基础.

摘要：通过人工光合成技术把二氧化碳转换成碳氢化合物燃料,是人类梦寐以求的一种太阳能化学转化和利用的理想技术,近年来受到科学界和工业界越来越广泛的关注。从以下3个技术途径综述了近年来基于半导体和纳米金属的宽光谱响应高效人工光合成材料体系的构建与应用:(1)从人工光合成热力学条件出发,基于半导体能带工程设计制备新型高效人工光合成材料;(2)利用纳米贵金属表面等离子共振效应,设计和制备基于纳米金属的宽广谱响应人工光合成体系,可以有效拓展其光吸收范围至近红外区;(3)利用Ⅷ过度族金属光热效应,设计与制备基于Ⅷ族金属纳米粒子的全光谱响应人工光合成体系,可以有效拓展光吸收范围至红外区,使人工光合成体系具有全光谱响应。特别关注在上述人工光合成材料体系中非极性CO_2分子活化、表/界面现象及光化学反应微观机制,为开发高效人工光合成材料体系提供理论和实验依据。

摘要：本文通过能带工程设计并构筑基于全无机CsPbBr;钙钛矿纳米晶体与二维非层状硒硫化镉异质结的高性能光电探测器.异质结光电探测器展现出超高的明暗电流比值、高的响应度和大的探测率.通过稳态荧光光谱、时间分辨荧光光谱及开尔文探针显微镜等表征手段研究了异质结界面处的载流子传输动力学和传输机制.异质结光电探测器性能的增强归因于钙钛矿纳米晶体与二维非层状硒硫化镉之间有效的载流子传输能力.