黑磷(Black phosphorus, BP)以其优异而独特的物理化学性质在能源储存与转换、微纳器件、光/电催化和生物医药等领域展现出良好的应用前景。高质量正交BP前体制备是实现二维BP和零维BP量子点应用的关键。本工作采用无温度梯度的化学气相运输(CVT)法研究了矿化剂组分和比例对BP生长的影响。结果表明, 只有锡(或铅)和碘共存且比例合适时才能制备得到正交BP; 生长BP所需的锡碘质量比w(Sn/I₂)范围较宽, 当w(Sn/I₂)=0.47时制得的BP尺寸为1.2 cm, 且产率高、晶体质量较优。结合BP的成核生长机理可知, 锡和碘都对BP的成核生长具有重要作用; 碘的矿化效果较锡明显, 而足量的锡有利于无温度梯度条件下大尺寸块体BP晶体的合成。w(Sn/I₂)=0.47为本工作中制备BP的最佳砂化剂配比。

利用二极管电流解析模型分析了InAs/GaSb超晶格长波红外探测器暗电流的主导机制。首先，通过变面积二极管I-V测试证实77 K下采用阳极硫化加SiO₂复合钝化的InAs/GaSb超晶格长波红探测器的暗电流主要来自于体电流，而非侧壁漏电流；然后，利用扩散电流、产生复合电流、直接隧穿电流和陷阱辅助隧穿电流模型对InAs/GaSb超晶格长波红外探测器的暗电流进行拟合分析。结果表明：在小的反向偏压下(≤60 mV)，器件暗电流主要由产生复合电流主导，而在高偏压下(>60 mV），器件暗电流则主要由缺陷陷阱辅助隧穿电流主导。并分析了吸收层掺杂浓度对这两种电流的影响，证实5×10¹⁵~1×10¹⁶ cm⁻³是优化的掺杂浓度。

为克服因混合不同卤化物钙钛矿量子点发生阴离子交换反应、不稳定的红光发射卤化物钙钛矿量子点等而导致在获取白光发射方面存在的不足，提出了一种可以在大气环境下合成Tb³⁺，Eu³⁺稀土离子共掺杂全无机卤化物钙钛矿量子点的方法。调节Tb³⁺，Eu³⁺稀土离子的掺杂比例，调控从钙钛矿量子点主晶格到Tb³⁺和Eu³⁺离子的能量转移，获得了单一组分、白光发射的钙钛矿量子点（Tb，Eu）：CsPbCl₃和（Tb，Eu）：CsPb（Cl/Br）₃，并对量子点的形貌、结构、发光性能及能量传递机理和稳定性进行了详细研究。研究结果表明：在365nm激光激发下，不同含量Tb³⁺/Eu³⁺离子共掺杂的钙钛矿量子点（Tb，Eu）：CsPbCl₃发射光谱对应的色坐标位于1 931色度图中的白光区域。在进料比PbCl₂∶TbCl₃∶EuCl₃为1∶1.5∶1时，量子产率为3.59%，比纯的CsPbCl₃量子点的量子产率（0.57%）提高了6倍。进一步研究发现，该（Tb，Eu）：CsPbCl₃量子点在空气中储存2个月之后，量子产率几乎保持不变（3.63%），保持了良好的稳定性。此外，研究了采用不同溶剂（正辛烷、十八烯）合成Tb³⁺/Eu³⁺共掺杂钙钛矿量子点的发光特性。Tb³⁺/Eu³⁺离子共掺杂的钙钛矿量子点（Tb，Eu）：CsPbCl₃可实现单一组分的白光发射，有良好的稳定性，具备一定的应用前景。