采用水热法和电化学沉积法，成功制备了包覆有SnO2纳米颗粒的WO3纳米棒阵列薄膜，退火处理后形成WO3/SnO2异质结复合薄膜。通过改变SnO2的沉积时间得到了复合薄膜的最佳制备条件。采用XRD，FESEM对WO3/SnO2复合薄膜的物相和形貌进行了分析，通过电化学工作站对WO3/SnO2复合薄膜的光电性能进行了研究，结果表明，电沉积时间为120 s时，WO3/SnO2复合薄膜具有最小的阻抗，且在0.6 V的偏压下光电流密度为0.46 mA/cm2，相比于单一WO3纳米棒薄膜，表现出更好的光电化学性能。

化学气相沉积(CVD)是大尺度二维材料生长的有效方法, 但CVD过程不可避免地会产生高密度的空位缺陷, 影响材料的光电性能。本文利用碱金属卤盐辅助CVD法直接在p型Si(111)衬底上生长了毫米尺度和原子层厚的WS2。通过在钨源中掺入饱和ErCl3粉末, 得到Er掺杂WS2薄膜(WS2(Er))。结合光学显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱、能量色散X射线光谱、光致发光和拉曼光谱等技术对材料进行表征, 结果表明, 相比纯WS2, WS2(Er)薄膜的荧光强度获得数量级增长, 且中心波长大幅红移。荧光测试表明, 相比SiO2衬底上的WS2, 在Si衬底上生长的WS2的荧光特性出现了明显的电荷转移效应。基于SiO2衬底上的WS2和WS2(Er)场效应晶体管器件的光电测试结果表明, WS2(Er)场效应晶体管的光响应度为4.015 A/W, 外量子效率为784%, 均是同等条件下纯WS2器件的2 000倍以上。本工作对稀土掺杂二维材料的研究具有一定的参考意义。

CuI薄膜可以通过Cu金属膜的碘化法来制备, 为了优化碘化法CuI薄膜的光电特性, 本文通过层层碘化法制备了CuI薄膜样品, 并采用后退火和层层退火两种方式处理CuI样品, 对薄膜样品的结构特性、表面形貌和光电性能进行了分析。结果表明, 层层退火方式有效提高了样品的结晶度, 而后退火方式则有利于薄膜表面CuI的二维平面移动, 从而增加了薄膜表面的致密性。后退火方式将CuI薄膜的透过率提高至80%~90%, 层层退火方式将CuI薄膜的电阻率优化至0.034 Ω·cm。

随着电子信息技术的飞速发展, 具有更高抗干扰能力以及更高灵敏度的日盲紫外探测器引起了广泛关注。六方相氮化硼(h-BN)凭借其超宽带隙、高光吸收系数、高热导率及高击穿场强等优势成为日盲紫外探测器研究的热点材料。此外, h-BN良好的机械强度和光学透明性使其兼具柔性探测器的潜力。然而室温条件下制备的h-BN薄膜常具有较多缺陷, 极大程度上限制了其柔性探测器的发展。本文在室温条件下采用反应磁控溅射, 以B为生长源, 在蓝宝石和Si衬底上实现了较高质量h-BN薄膜的制备, 并在此薄膜的基础上制备了高性能日盲紫外探测器。3 V电压下, 其探测器拥有极低的暗电流(0.07 pA)、较高的响应度(1.37 μA/W)和探测率(2.73×1010 Jones)。本文的研究结果证实了室温制备h-BN薄膜及其日盲紫外探测器的可行性, 为实现可在室温下工作的h-BN探测器的应用提供了参考。

采用两种覆盖层 CPL(Capping layer)材料 Alq3和 ZnSe制备了顶发射白光有机电致发光器件 TE-OLEDs(Top emitting white organic light-emitting diodes), 器件结构为 ITO/NPB:LiQ (5%) (10 nm) /TCTA(20nm)/FIrpic+3.5%Ir(ppy)3+0.5%Ir(MDQ)2(acac)(25nm)/TPBI(10nm)/LiF(5nm)/Mg: Ag(10%) (12 nm)/CPL。实验结果表明, Alq3和 ZnSe作为 CPL可以增强 TE-OLED器件的出光和调制光谱特性, 并且 ZnSe作为覆盖层制备的 TE-OLED器件色坐标(CIEX, CIEY)随亮度变化更平稳, 表现出良好的色稳定性。进一步, 通过改变 ZnSe厚度来优化器件, 当 ZnSe为 45 nm时, 器件获得了最佳的亮度和电流效率, 分别为 1461 cd/cm2和 7.38 cd/A, 色坐标为(0.30, 0.33)。

采用多源磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了Ga、Al共掺杂氧化锌（GAZO）/Ag/GAZO透明导电薄膜。对比实验表明，通入O₂溅射Ag能够提高薄膜在600~800 nm波段的光透射率。进一步优化后，发现在O₂流量为1.0 sccm的条件下，12 nm的Ag获得连续结构，提升了GAZO/Ag/GAZO薄膜的光电性能。在空气中经150 ℃退火处理1 h，GAZO/Ag/GAZO薄膜的光电性能和结构性能都得到提升。退火后薄膜方块电阻为8.99 Ω/sq，380~780 nm可见光波段平均透射率为98.17%，品质因子高达2260 Ω^-1。该GAZO/Ag/GAZO透明导电薄膜显示出优异的光电性能，有望替代铟锡氧化物薄膜用于光电器件领域。

以硫代硫酸钠·五水合物(Na2S2O3·5H2O)、硝酸铋·五水合物(BiN3O9·5H2O)为硫源和铋源，尿素(CON2H4)为结构导向剂，制备了纳米棒状结构的硫化铋(Bi2S3)，使其原位生长在MIL-125(Ti)的笼状结构表面。PEC性能测试显示，在0.5 mol·L-1的硫酸钠电解液(pH=6.0)中，Bi2S3/MIL-125(Ti)0.07(MIL-125(Ti)加入量为0.07 g)的复合材料表现出最高的光电性能。光电性能的显著增强主要取决于Bi2S3/MIL-125复合材料的带隙重整效应，对紫外光以及可见光的吸收能力显著提高。但由于Bi2S3/MIL-125光电极与电解液界面之间的电子转移缓慢，为了改善Bi2S3/MIL-125光电极的界面电荷转移动力学性能，利用热还原法引入Ag NPs对Bi2S3/MIL-125光电极进行修饰，制备出的Ag-Bi2S3/MIL-125光电极加快了界面间的电子转移。在-0.5~-0.8 V(versus Ag/AgCl)，Bi2S3/MIL-125(Ti)0.07的最大饱和光电流(-0.90 mA·cm-2)是未修饰的Bi2S3(-0.61 mA·cm-2)的1.5倍；Ag-Bi2S3/MIL-125(Ti)0.07的最大饱和光电流(-1.87 mA·cm-2)是未修饰的Bi2S3(-0.61 mA·cm-2)的3.1倍。

利用低温水热法在p-GaN薄膜上生长了铟(In)和镓(Ga)共掺杂的ZnO纳米棒。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线能量色谱仪(EDS)结果表明,In和Ga已固溶到ZnO晶格中。扫描电子显微镜(SEM)结果表明, ZnO纳米棒具有良好的c轴取向性,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,纳米棒的直径减小,密度增加。XRD结果表明,In和Ga共掺杂引起ZnO晶格常数增大,导致(002)衍射峰向低角度方向偏移。同时,ZnO的光学性质受到In和Ga共掺杂的影响。与纯ZnO相比, 共掺杂ZnO纳米棒的紫外发射峰都出现轻微红移,这是表面共振和带隙重整效应综合作用的结果。I-V特性曲线表明,随着In和Ga共掺杂浓度的增加,n-ZnO纳米棒/p-GaN异质结具有更好的导电性。