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Frontiers of Optoelectronics 2020-2021高影响力文章推荐-1

已有 285 次阅读 2022-4-13 09:44 |系统分类:论文交流

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RESEARCH ARTICLE

Material exploration via designing spatial arrangement of octahedral units: a case study of lead halide perovskites

Pengfei FU, Sanlue HU, Jiang TANG, Zewen XIAO

2021, 14(2): 252-259

https://doi.org/10.1007/s12200-021-1227-z

推荐理由

近年来卤化物钙钛矿作为一种可广泛用于各种光电子器件的半导体材料引起了极大的关注。金属卤化物的功能性八面体单元及其空间排列对这些材料的光电性能起着关键作用。目前,在材料探索方面的大部分工作都集中在功能性八面体单元组成元素的替代上,却很少考虑功能单元空间排列的设计。在这项工作中,通过基于密度泛函理论(DFT)的全局结构搜索,我们发现了一种亚稳态的三维蜂窝状钙钛矿结构,其功能性八面体单元通过混合的边共享和角共享排列。我们通过实验证实,具有合适尺寸和形状的二价分子阳离子,如2,2′-二咪唑(BIM),可以稳定蜂窝状钙钛矿结构。DFT计算和测试结果均表明,通过溶液法合成的BIMPb2I6式的蜂窝状钙钛矿具有较高的电子维度、2.1 eV的直接允许带隙、较小的电子和空穴有效质量以及较高的光学吸收系数,表明这种材料光电应用的巨大潜力。DFT和实验研究的结合也为通过功能单元的空间排列探索可能的半导体光电材料提供了一种示范性的方法。


REVIEW ARTICLE

Self-trapped excitons in two-dimensional perovskites

Junze LI, Haizhen WANG, Dehui LI

2020, 13(3): 225-234

https://doi.org/10.1007/s12200-020-1051-x

推荐理由

近年来,三维钙钛矿材料因其在太阳能电池领域的优异表现引起了研究者们的兴趣,二维钙钛矿作为三维钙钛矿在空气中稳定性不佳的一种解决方案引起了关注。二维钙钛矿是具有天然量子阱结构的层状材料,其晶格具有“柔软”的特性,导致了很强的电声子耦合作用,在带隙下形成了局域化的自陷态激子。自陷态激子影响着二维钙钛矿相关的光学、电学和光电性质,因此对自陷态激子的研究对于二维钙钛矿的应用至关重要。该论文首先介绍了二维钙钛矿中自陷态激子的特征,并说明了自陷态激子形成的可能原因。然后分析了影响自陷态激子强度的因素,包括尺寸、温度和晶格扭曲。此外,还归纳了表征自陷态激子的实验路线和相关光电应用。最后总结了二维钙钛矿中自陷态激子的趋势和挑战。该论文有助于二维钙钛矿中有关自陷态激子的研究和应用。


REVIEW ARTICLE

Distributed feedback organic lasing in photonic crystals

Yulan FU, Tianrui ZHAI

2020, 13(1): 18-34

https://doi.org/10.1007/s12200-019-0942-1

推荐理由

微腔激光器由于其丰富物理内涵和重要应用前景引起了研究人员的广泛关注。其谐振腔型包括法布里珀罗腔、分布式布拉格反射腔、回音壁腔、等离激元腔、光子晶体腔、分布反馈腔、随机腔等。文中介绍的有机半导体分布反馈激光器以有机半导体材料作为增益介质。有机半导体材料具有荧光光谱宽、斯托克斯位移大、吸收系数大、淬灭率低、电荷传输特性好等特点。基于此,有机半导体分布反馈激光器具有性能良好、制备简单、成本低等优点。另一方面,作为一种从概念到原理都有别于传统激光器的新型激光器件,随机激光器由于其结构简、制备易、成本低等特点在成像、传感和光子芯片等领域具有广泛的应用前景。随机激光器是利用无序结构提供反馈的一类激光器。微腔结构的无序化决定了随机激光的诸多发射特性,如方向性、相干性、强度、偏振等。从光子晶体的视角来看,分布反馈腔和随机腔可以归入光子晶体腔,并由此可以演绎出其它一切基于阵列结构的新型谐振腔。本文综述了近年来基于光子晶体结构的有机激光研究进展,包括增益体系、谐振腔的类型、设计、制备、器件表征等,重点介绍了有机激光在一维、二维、三维分布反馈结构中的实现及潜在应用,为该类型微腔激光的研究提供了新的视角。


REVIEW ARTICLE

Focus on performance of perovskite light-emitting diodes

Peipei DU, Liang GAO, Jiang TANG

2020, 13(3): 235-245

https://doi.org/10.1007/s12200-020-1042-y

推荐理由

金属卤化物钙钛矿是一类具有优异光电性能的新型半导体材料,近年来,它们在太阳能电池、发光二极管(LED)、光电探测器和激光器等领域均取得了瞩目的进展。其中,太阳能电池是最活跃的研究领域,其光电转换效率在短短十年内就从最初的3.8%达到了25.5%(逼近晶硅太阳能电池效率记录),在2013年被Science评为“十大科学进展之一”。国家可再生能源实验室(NREL)编撰了Best Research-Cell Efficiency Chart,记录着1976年至今主要太阳能电池认证效率的发展历程,该图表能使读者方便地跟踪钙钛矿太阳能电池的最新研究状况。与钙钛矿太阳能电池相比,钙钛矿LED早期的研究进展较缓慢,2015年之后才取得了显著进步。2018年,Cao等人以及Lin等人同时报道了外量子效率(EQE)超过20%的近红外和绿光钙钛矿发光二极管;此后不久,EQE为21.6%的红光钙钛矿发光二极管和EQE超过10%的蓝光钙钛矿发光二极管也相继问世,展现了其在显示和照明方面优异的应用前景。这也吸引了众多的研究人员进入该领域,并取得了大量令人鼓舞的成果。如此激增的报道也难免令人眼花缭乱,因此作者参照NREL的太阳能电池效率统计图制作了钙钛矿LED性能统计表,收集其已报道的性能记录,包括最高的外量子效率、亮度记录和代表性的器件工作寿命情况等,供领域内研究人员参考。

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  Frontiers of Optoelectronics(FOE)期刊是由教育部发起、高等教育出版社出版、德国Springer出版公司海外发行的Frontiers系列英文学术期刊之一,以网络版和印刷版两种形式出版。由北京大学龚旗煌院士、华中科技大学张新亮教授共同担任主编。

  其宗旨是介绍国际光电子领域最新研究成果和前沿进展,并致力成为本领域内研究人员与国内外同行进行快速学术交流的重要信息平台。该刊的联合主办单位是高等教育出版社、华中科技大学和中国光学学会,承办单位是武汉光电国家研究中心。FOE期刊已被ESCI, Ei, SCOPUS, CSCD,中国科技核心期刊等数据库收录。2015-2021年连续7年被评为中国国际影响力优秀学术期刊,2019年入选中国科技期刊卓越行动计划梯队项目

  FOE期刊是一个严格同行评议类的国际期刊,所刊登的文章侧重反映光子学和光电子学诸多领域的科学发现和技术革新,收稿范围包括但不限于:半导体光电子学、纳米光子学、信息光子学、能源光子学、超快光子学、生物医学光子学、非线性光子学、光纤光学、激光与太赫兹技术、智能光子学。期刊发表综述论文、研究论文、快报、评论和专刊等。






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