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蓝光LED激发Cr³⁺掺杂宽带近红外荧光粉研究进展封面论文封底论文增强出版
王长建,乔旭升,樊先平

摘要：宽带近红外光源可广泛应用于非侵入式探测、军事侦查、食品检测、医疗成像等领域。采用近红外（NIR）荧光粉和蓝光LED芯片组合成荧光转换发光二级管，作为NIR光源，具有技术成熟，结构紧凑，成本低等优点。本文综述了蓝光LED激发 Cr³⁺ 掺杂宽带近红外荧光粉研究进展：首先，回顾了Cr³⁺ 发光的晶体场理论，并根据材料体系梳理了近来报道的 Cr³⁺ 掺杂近红外荧光粉；其次，鉴于近红外荧光粉在光谱范围、耐温性、输出功率、电光转化效率等方面依旧存在不足，总结了在机理上优化光谱学性能、改善热猝灭性能和电光转换效率的研究工作；最后，较全面地总结了NIR光源器件化方面的工作。
关键词：Cr³⁺离子;近红外荧光粉;蓝光激发;发光量子效率;电光转化效率
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发布时间：2022-09-15
近红外二区聚集诱导发光探针在生物医学中的应用封面论文封底论文增强出版
桂一雄,陈可瑶,罗文帅,谭永鸿,燕鼎元,王东,唐本忠

摘要：近红外二区聚集诱导发光探针在生物医学中的应用是一个新兴的研究领域。近红外二区聚集诱导发光探针突破了传统荧光探针穿透深度浅、光损伤小以及聚集态荧光效率低下的限制，为深层组织的高分辨率荧光成像提供可能。研究表明，通过合理的分子设计可实现近红外二区聚集诱导发光探针激发态能量辐射跃迁与非辐射跃迁之间的可控调节，即单一近红外二区聚集诱导发光探针可同时兼具荧光、光声和光热三模态成像能力，以及多模成像指导的光热和光动力治疗。目前，近红外二区聚集诱导发光探针已发展为构建疾病诊疗一体化平台的重要选择之一。基于此，本综述系统总结了近红外二区聚集诱导发光探针的最新研究进展，具体主要包含分子设计及其在生物医学中的应用。最后提出目前的发展瓶颈，并对其未来的发展方向与前景进行展望。
关键词：近红外二区聚集诱导发光探针;生物医学应用;疾病诊疗一体化
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发布时间：2022-09-15
温度波动对LED显示屏白平衡主要参数及图像色调的影响封面论文封底论文增强出版
宿然,郑喜凤,陈宇,刘凤霞,张鑫,汪洋,曹慧,苗静

摘要：LED显示屏的图像显示质量一直是显示行业内重点关注的问题，而LED显示屏的白平衡参数决定了其复现和还原的显示图像的亮度和色调，是影响图像显示质量的重要因素。一般情况下，显示屏的白平衡由红、绿、蓝三基色的亮度配平比例确定，而且该配平比例相对稳定；但是对于LED的各个基色来说，环境因素的变化会引起基色参量的变化，从而导致显示屏白平衡的漂移，严重影响图像显示质量。本文基于色度学理论和LED显示特性，构建了特定LED显示颜色空间模型；并在设定颜色空间探究不同温度环境各个基色仅在亮度变化条件下对白平衡参数的影响，重点研究了在温度波动条件下白平衡的漂移规律以及显示图像产生的色调的畸变情况；文中通过归纳不同波动参数定量分析温度变化对LED显示屏白平衡主要参数的影响，为高清LED显示控制系统提供较有价值的图像修正理论依据，有助于提升高端LED显示产品的显示质量。
关键词：LED显示;温度波动;白平衡
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发布时间：2022-09-15
多晶金刚石薄膜日盲紫外探测器件的电极制备研究封面论文封底论文增强出版
陈子依,张伟亮,荣曦明,韩舜,曾玉祥,曹培江,方明,柳文军,朱德亮,吕有明

摘要：通过在直流等离子体喷射化学气相沉积（DC-PJCVD）法生长的多晶金刚石薄膜上制备Au叉指电极，构建了金属-半导体-金属（MSM）结构的日盲紫外探测器件。研究了不同光刻工艺对制备的金刚石探测器件性能的影响，结果表明lift-off光刻工艺所制备的器件性能明显优于湿法光刻工艺器件，其I_light提高了4.4倍，光暗电流比提高了6.8倍，在25 V电压下响应度提高了9倍，达到了0.15 A/W。在此基础上通过lift-off光刻工艺制备了Au、Ti、Ti/Au和Ag四种不同金属的叉指电极，对比了不同金属电极制备的金刚石紫外探测器件的性能差异，其中Ag电极由于存在势垒隧穿效应引起的增益，在四种电极中性能表现最佳，在25 V偏压下其I_light高达0.21 μA，响应度提升到0.78 A/W，性能与已有报道的器件性能相当。与普通Au电极制备的器件相比，其光电流提高了5.2倍，光暗电流比提升了7倍，响应度提高了5.2倍。
关键词：金刚石薄膜;lift-off光刻工艺;Ag电极;日盲紫外探测器
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发布时间：2022-09-11
室温溶液相合成具有超纯绿光发射的准二维CsPbBr₃钙钛矿纳米片封面论文封底论文增强出版
沈亚龙,韩博宁,靳梓诺,胡殷茜,曾海波

摘要：通过配体辅助溶液相法，在室温下成功合成出一种具有超纯绿光发射的准二维CsPbBr₃钙钛矿纳米片。此制备方法可以实现低成本、高质量CsPbBr₃纳米片的合成。实验结果表明，合成出的CsPbBr₃纳米片荧光发射峰位于526 nm，发射峰半高宽（FWHM）能够达到16 nm，纳米片的荧光量子效率（PLQY）高达87%。将CsPbBr₃纳米片应用于背光显示，实现了（0.145， 0.793）的绿光坐标，该色坐标覆盖近91% 的Rec.2020绿光色域，色域范围优于目前报道出的绿色荧光粉材料。此外，基于上述CsPbBr₃荧光纳米片，我们还成功构筑出一种白光LED器件，并测得此器件在20 mA驱动电流下的发光效率为39 lm/W。
关键词：CsPbBr₃钙钛矿;纳米片;超纯绿光;白光LED
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发布时间：2022-09-01
CsFAMA混合阳离子钙钛矿的带尾态发光和热无序度分析封面论文封底论文增强出版
张贵银,武晓蕊,王烨,赵晋津,党伟

摘要：本文利用稳态和瞬态光致发光光谱技术对Cs_0.05FA_0.81MA_0.14PbI_2.55Br_0.45（以下简称CsFAMA混合阳离子钙钛矿）薄膜的发光过程进行研究。在245 K附近观测到相变引起的CsFAMA混合阳离子钙钛矿发光光谱红移现象。根据Saha-Langmuir方程计算结果，确认温度高于65 K时电子空穴复合主导CsFAMA混合阳离子钙钛矿发光过程。利用带间发光与带尾态发光组合模型拟合CsFAMA混合阳离子钙钛矿的发光光谱，得到65 K-295 K温度范围内的带尾态扩展程度E₀（0.023 eV-0.045 eV）与载流子等效温度。根据CsFAMA混合阳离子钙钛矿的发光动力学曲线分析，确定电子空穴复合速率常数R_eh随热力学温度升高（65 K-295 K）而不断降低。本文实验结果表明，热力学温度升高引起的晶格振动加剧，有利于实现自由载流子与晶格间的热交换，但增加了体系的热无序度，抑制了电子空穴的辐射复合，加快了载流子的非辐射复合速率。
关键词：发光;带尾态;热无序;相变
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发布时间：2022-08-30
紫外和近紫外有机电致发光二极管的研究进展封面论文封底论文增强出版
王瀚洋,朱元烨,谢凤鸣,李艳青,唐建新

摘要：紫外/近紫外（UV/NUV）有机电致发光二极管（OLEDs）因其在生物、化学传感、激光、高密度信息存储和光电子电路等方面的巨大应用潜力，吸引了科研人员的广泛研究。本文综述了紫外/近紫外有机电致发光二极管（UV/NUV-OLEDs），包括有机发色团、器件结构到实际应用的最新研究进展。首先，介绍了具有高效短波发射的紫外和近紫外发光材料，重点介绍了材料本身的特征以及它们的结构特点；随后，总结了有利于提高设备性能的器件结构；最后，讨论了在新兴应用中使用UV/NUV-OLEDs作为激发源的进展和挑战，期待为促进紫外光源在未来更多领域应用中的开发提供一定的借鉴作用。
关键词：紫外光;有机电致发光器件;有机发光团;器件结构;激发源
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发布时间：2022-08-28
淡竹叶碳量子点的微波法制备及在细胞成像中的应用探究封面论文封底论文增强出版
胡妙言,刘凯,高诗雨,孙天懿,史继晨,徐长妍,徐丽

摘要：本研究利用响应曲面法（RSM）系统研究微波作用时间（T）、微波功率（W）和淡竹叶与去离子水的料液比（R）对微波法制备淡竹叶氮硅自掺杂碳量子点（N/Si-CQDs）荧光量子产率（QY）的影响。得到上述工艺参数对QY的影响显著性次序以及对应的QY回归模型与最佳工艺参数，通过验证实验证明优化结果可靠。采用最佳工艺得到的N/Si-CQDs的平均粒径较小且分布均匀、在水中分散性良好、具有激发依赖的发射特性、荧光稳定性较高、对HEK293细胞具有较低细胞毒性，且可被细胞吸收而照亮细胞从而明确区分细胞质和细胞核，这说明该碳量子点可用于细胞成像。该研究不仅为淡竹叶的高值化利用提供一个新思路，而且对提高生物质碳量子点的微波法制备效率、促进其在细胞成像等生物医学领域的应用具有参考价值。
关键词：淡竹叶;碳量子点;微波法;响应曲面法;细胞成像
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发布时间：2022-08-28
基于嘧啶及其衍生物受体的热激活延迟荧光材料研究进展封面论文封底论文增强出版
陆梦瑶,宋祥安,邹盛南,张勇

摘要：嘧啶可作为构建D-A型热激活延迟荧光（TADF）材料的常用受体，其强吸电子特性和灵活的取代效应有利于形成多样的分子结构，为实现高效的有机电致发光提供了可能。近年来，基于嘧啶受体的分子结构设计取得了重要进展，研究方向从以D-A-D型为主的对称分子逐渐向不对称分子过渡。喹唑啉是TADF材料的一类新型受体，具有苯并嘧啶的稠环结构，延展的共轭平面使其表现出良好潜力，通过合理的分子修饰，能够有效改善器件的发光性能。本文以嘧啶受体核为基础，围绕分子结构、光物理特性和OLED器件性能等问题，简要总结了基于嘧啶及其衍生物喹唑啉受体的热激活延迟荧光材料的研究进展，并对喹唑啉基TADF分子广阔的发展前景进行了展望。
关键词：热激活延迟荧光;嘧啶受体;喹唑啉;有机发光二极管
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发布时间：2022-08-28
少模掺铒光纤及其放大器研究进展封面论文封底论文增强出版
赵新月,邱强,褚应波,戴能利,李进延

摘要：基于少模和多芯光纤的空分复用技术被认为是未来大幅提高单根光纤数据传输容量最重要的技术之一。采用少模光纤的空分复用技术要实现长距离传输，少模掺铒光纤放大器（few-mode erbium-doped fiber amplifier， FM-EDFA）是补偿光纤传输损耗的关键器件，而少模掺铒光纤决定了FM-EDFA的性能。相对于单模掺铒光纤而言，少模掺铒光纤除了有增益、带宽、噪声等基本指标之外，还有一个独特的指标—差分模态增益。高差分模态增益会导致系统中断概率的提升，因此在少模掺铒光纤放大器中最小化差分模态增益以保持信号质量至关重要。本文系统阐述了差分模态增益的产生机理及改善策略，总结了少模掺铒光纤的不同设计，对比了采用不同设计及基于不同泵浦方式的少模掺铒放大光纤的性能特点，并对少模掺铒光纤的放大性能研究做出了展望。
关键词：少模掺铒光纤;少模掺铒光纤放大器;增益;差分模态增益;包层泵浦;纤芯泵浦
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发布时间：2022-08-24
面向Micro-LED驱动与检测的单端注入电致发光机理封面论文封底论文增强出版
李俊龙,李文豪,苏昊,邱佳雯,王堃,张永爱,周雄图,吴朝兴,郭太良

摘要：Micro-LED具有高分辨率、高色域、稳定性高等优点，在近眼显示领域具有广阔的应用前景。然而，Micro-LED存在着巨量电致发光检测和巨量金属键合两大技术瓶颈。本文提出了一种单端载流子注入的Micro-LED工作模式，并且制备了一种基于该工作模式的Micro-LED器件，即单注入型Micro-LED。通过实验和仿真研究单注入型Micro-LED的工作过程，探究其工作机理。研究了单注入型Micro-LED在正弦交流电下的电流-驱动电压关系、电流-驱动频率关系、亮度-驱动频率关系，以及能带的周期性变化规律，并提出单注入型Micro-LED的载流子输运模型。最后，展示了单注入模式在垂直结构Micro-LED检测领域的应用，为Micro-LED检测提供新的思路。
关键词：Micro-LED;单端载流子注入;电致发光检测;交流电
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发布时间：2022-08-24
反式平面钙钛矿太阳电池的光学损失分析封面论文封底论文增强出版
郭日朗,吴绍航,张翠苓,谢怿,刘雅晴,麦耀华

摘要：实现高效率光伏器件的先决条件之一是入射光被吸光层有效吸收，因此系统分析钙钛矿光伏电池中的光学损失机制，优化吸光层的光吸收，对于提升效率十分重要。本文针对反式平面钙钛矿太阳电池，结合电池外量子效率（EQE）、薄膜光吸收特性和理论模拟，对比研究钙钛矿吸光层和［6，6］-phenyl-C61-butyric acid methyl ester （PCBM）界面层厚度变化对光生电流的影响。研究结果显示，除了寄生吸收以外，界面层对光场的调节可以影响器件中吸光层的光吸收。模拟结果显示660 nm的钙钛矿薄膜和40 nm的PCBM薄膜可作为优化的选择，其对应积分电流为24.93 mA/cm²。本文还探究了PbI₂层的加入对钙钛矿吸光层吸收特性的影响，结果显示PbI₂聚集在钙钛矿层靠入射光侧时会导致显著的光学损失，而PbI₂聚集在钙钛矿层靠背电极一侧时，则影响相对较小。
关键词：钙钛矿;光学分析;传输矩阵模型;光吸收
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发布时间：2022-08-17
OLEDs中的激子及其高效利用封面论文封底论文增强出版
马东阁

摘要：有机发光二极管（OLEDs）是基于有机半导体的发光器件，由于具有自发光、响应速度快、发光颜色可调、轻薄、大面积柔性可弯曲等优点，被认为是新一代显示和照明技术。OLEDs是通过注入的电子和空穴复合形成激子并辐射发光的过程，因此如何有效利用激子，特别是三线态激子的利用，已经成为OLEDs材料和器件研究的重要课题。其中，如何把三线态激子能量转换成单线态激子，并最终实现100%激子的荧光发射更具有应用价值，最近几年这方面的研究已经取得了显著进展。本文从OLEDs的工作原理和发光过程出发，详细介绍了制备高效率荧光OLEDs的有效方法及其最新进展，并对未来发展方向进行了展望，为OLEDs材料和器件的研究提供了重要参考。
关键词：有机发光;激子;高效利用;单线态和三线态
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发布时间：2022-08-17
综述：3d过渡金属离子在无机化合物中基态能级以及变价趋势的理论探索封面论文封底论文增强出版
屈冰雁,王雷

摘要：3d过渡金属（3d-TM， transition metal，原子序数21-30）离子在无机发光材料领域展示了广阔的应用前景。通常，3d-TM离子在化合物中容易变价且其基态位置难以确定，这成为当前3d-TM离子激活发光材料智能设计的难点。本文综述了3d-TM离子在无机化合物中的光谱数据和第一性原理计算的光学转变能级，总结了3d-TM离子基态在无机化合物中的演化规律，给出了3d-TM离子在化合物中的变价趋势和物理本质。最后，结合以上电子结构信息，对3d-TM离子激活发光材料的设计方式进行了展望。
关键词：3d过渡金属离子;基态能级;发光性质调控
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发布时间：2022-08-15
OLED电子传输材料研究进展封面论文封底论文增强出版
唐振宇,郭浩清,肖静,陈志坚,肖立新

摘要：有机电致发光（OLED）是目前最有竞争力的显示技术，市场占有量逐年攀升。高效、稳定OLED，特别是深蓝光器件，仍需提升，其关键问题是高性能的电子传输材料的研发。这是由于有机分子难以获得较高电子迁移率，器件中的复合区域通常靠近电子传输层一侧，这就要求电子传输材料需要具有较高三线态能级来限域激子，尤其是高能量的蓝光激子。而高三线态（弱共轭）和高迁移率（强共轭）一直是有机分子设计中难以调和的矛盾，此外更宽的带隙也会导致较差的热稳定性，这些难题一直限制着OLED电子传输材料的发展。本文分类介绍了高性能的电子传输材料所需要具备的几点特性，包括热稳定性、光化学稳定性、电子迁移率、前线轨道能级和三重态能级等，并且综述了21世纪以来OLED小分子电子传输材料的重要研究进展，以期对未来开发理想的电子传输材料提供参考。
关键词：有机电致发光;电子传输材料;稳定性;电子迁移率;三重态能级
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发布时间：2022-08-15
稀土上转换发光氟硅酸盐微晶玻璃研究进展封面论文封底论文增强出版
卢小送,王慈,高志刚,任晶

摘要：稀土上转换发光氟硅微晶玻璃是指稀土掺杂氟化物纳米晶与硅酸盐玻璃复合的发光材料，结合了氟化物晶体发光效率高与硅酸盐玻璃易加工和稳定性高的优势，在固体激光器、固态照明、光学编码防伪、光学测温等领域具有重要的应用前景，是无机发光材料中的研究热点。本文从含二元和三元氟化物纳米晶氟硅微晶玻璃上转换发光性能和应用研究两方面入手，介绍了此类材料的发展历程和研究现状。对比了不同组分、不同掺杂模式、不同晶体结构纳米晶上转换发光性能的差异，指出了目前研究中存在的问题，并对未来发展前景进行了展望。希望本文能为今后稀土上转换发光氟硅微晶玻璃的研究提供一定实验参考。
关键词：氟硅酸盐玻璃;微晶玻璃;纳米晶复合玻璃;上转换发光;稀土离子
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发布时间：2022-08-11
基于回音壁模式光学微腔的低阈值激光器研究进展封面论文封底论文增强出版
李文媛,付鑫鹏,姚聪,申彦鑫,赵欣瑞,付喜宏,宁永强

摘要：回音壁模式（WGM）微腔激光器作为一种微纳激光器件，可以将光约束在微纳量级的谐振腔内并保持稳定的行波传输模式。凭借其高品质因子和小模式体积的特性，WGM微腔激光器具有低阈值和窄线宽的优点，成为了国内外关注的一个热门研究领域。WGM微腔内具有极高的光能量密度，光与物质的相互作用得到显著增强。近年来，研究人员将不同增益材料与形态各异的微腔结构相结合，大大促进了WGM微腔激光器领域的发展。本文在概述WGM微腔激光器的特性参数和耦合方式的基础上，介绍了包括液滴微腔、玻璃微腔、半导体材料微腔在内的几种典型WGM微腔激光器的研究成果，并对其性能参数进行了比较。阐述了器件在超灵敏传感、微波光子学和片上集成等诸多领域的应用，并展望了WGM微腔激光器的发展趋势。
关键词：回音壁模式;液滴微腔;稀土掺杂的玻璃材料微腔;半导体材料微腔;二维材料增益介质
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发布时间：2022-08-10
Yb:GdScO₃晶体光谱参数计算封面论文封底论文增强出版
李加红,张庆礼,孙贵花,高进云,王小飞,窦仁勤,丁守军,刘文鹏,罗建乔,孙彧

摘要：采用提拉法生长出了质量优良的Yb：GdScO₃晶体，对样品的X射线粉末衍射进行了Rietveld精修，给出了晶体计算密度及掺杂浓度。Yb³⁺的有效分凝系数计算为1.04。室温下测量了其吸收光谱、发射光谱和荧光寿命，首次计算了GdScO₃基质中Yb³⁺的吸收、发射振子强度、谱线强度、跃迁概率、能级寿命和积分发射截面等重要光谱参数，对其激光性能进行了初步评估，结果表明Yb：GdScO₃易于输出1030 nm和1060 nm波段附近的激光，而对于1000 nm附近的激光输出则只有在高粒子数反转情况下才可能实现。
关键词：Yb：GdScO₃;吸收光谱;发射光谱;光跃迁
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发布时间：2022-08-10
中红外稀土掺杂碲酸盐玻璃和光纤封面论文封底论文增强出版
尹朋伟,李彦潮,赵文凯,赵国营,张龙,姜益光

摘要：中红外稀土掺杂连续光纤激光在光声技术、红外制导、医疗手术、塑料加工以及5G通信等领域有着十分广阔的应用前景。然而，制备中红外稀土掺杂连续光纤激光器的光纤基质材料单一，再加上高增益光纤和器件的缺乏，大大限制了大功率单频连续光纤激光器的发展。本文对比了传统的石英光纤、氟化物光纤、硫系光纤和重金属氧化物光纤，最终将碲酸盐光纤作为阐述对象。重点阐述了国内外中红外稀土掺杂碲酸盐连续光纤激光的研究进展，目前2.0 μm波段的最高输出功率为8.08 W、最高斜率效率为77 %；3.0 μm波段的理论模拟结果显示最高输出功率高达5.219 W、最高斜率效率可达40 %。
关键词：中红外激光;稀土掺杂连续光纤激光器;碲酸盐光纤
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发布时间：2022-08-10
表面等离激元金属-绝缘体-半导体波导激光器研究进展封面论文封底论文增强出版
何庆叶,李国辉,潘登,冀婷,王文艳,崔艳霞

摘要：纳米激光器在光通信、全息技术、生物医疗成像等领域有着广泛的应用前景。表面等离激元（Surface Plasmon Polariton， SPP）沿着金属表面传播，基于该特性可制成突破衍射极限的低阈值纳米激光器。它们不但具有小尺寸特征，同时还能激发Purcell效应，表现出更高的自发辐射效率。近年来，金属-绝缘体-半导体（MIS）波导结构的SPP激光器因具有超强的模式约束能力得到了大量报道。本文以基于MIS结构的SPP激光器为主题进行综述。首先，本文介绍了SPP激光器的工作原理，接着分别介绍了基于MIS波导结构的纳米片型和纳米线型SPP激光器的工作原理。然后，本文依据增益介质材料的不同，依次介绍了增益介质分别为Ⅱ-Ⅵ半导体、Ⅲ-Ⅴ半导体以及钙钛矿的SPP MIS波导激光器研究进展。最后，总结了全文，并对基于MIS波导的SPP激光器未来的发展和挑战进行了展望。
关键词：表面等离激元;金属-绝缘体-半导体;激光器;纳米片;纳米线
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发布时间：2022-08-04

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