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oe1(光电查) - 科学论文

20 条数据
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  • 55.1： <i>特邀论文：</i> 实现200毫米GaN-on-Si LED外延片的高均匀性以应用于微LED

    摘要： 微显示技术面临的主要挑战之一是降低成本/提高良率并建立卓越的可制造性。与传统的蓝宝石基氮化镓（GaN-on-Sapphire）LED外延片相比，硅基氮化镓（GaN-on-Si）LED外延片为整个微显示制造流程提供了根本性的成本优势。然而由于硅基氮化镓外延生长的技术难度，这种成本优势在微显示应用中的实际体现尚未普及。本次展示中，我们通过精准的应力工程实现了优异的发光均匀性与良好的应力控制，这为在整个微显示供应链中发挥硅基氮化镓LED外延片的优势开辟了道路，从而显著降低成本并实现高良率量产。

    关键词： 曲率、氮化镓-on-硅、200毫米外延晶圆、可重复性、微型发光二极管、发射波长均匀性、应变工程

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 岩盐型磁性二元氧化物的脉冲激光沉积

    摘要： 具有岩盐结构的磁性二元氧化物是电子或电化学器件潜在应用中的一类重要材料。此外，由于其简单的电子和晶体结构，它们常成为探索新奇现象的理论研究平台。要实现这些可能性，一个必要前提是在合适衬底上生长原子级有序且应变可控的二元氧化物。本文系统研究了脉冲激光沉积技术（PLD）在三种具有岩盐结构但大气环境下化学稳定性不同的基础氧化物（稳定的NiO、亚稳态的MnO和不稳定的EuO）生长中的应用。通过调节激光能量密度FL，在10≤TG≤750°C的宽温域内均可实现外延单相NiO薄膜生长。最低生长温度下，面外应变升至1.5%，是750°C生长NiO薄膜的五倍。通过优化沉积参数，成功在MgO衬底上获得了长程有序的MnO薄膜，其生长过程受FL和TG显著影响。在最小化氧气供给条件下，PLD沉积获得了质量满意的EuO薄膜。较低生长温度（TG=350°C）下的EuO薄膜合成抑制了热致晶格弛豫，实现了应变薄膜生长。总体而言，PLD是快速可靠制备高质量岩盐结构二元氧化物的方法，能满足应用研究和基础研究的需求。

    关键词： 薄膜，一氧化镍，长程有序，一氧化锰，一氧化铕，应变工程

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 通过暴露于氢气气体控制WO3单晶微谐振器中应变的大范围可调性

    摘要： 应变工程是操控材料物理状态、调控其电子特性并实现关键功能的最有效方法之一。由于量子材料具有由竞争基态产生的丰富相图，它们是实现按需材料控制的理想平台，可用于开发自适应电子器件或神经形态计算等新兴技术。最新研究表明复杂氧化物能为纳米力学领域带来前所未有的功能，但迄今仍缺乏精确控制材料应力状态的手段。本研究通过催化加氢控制的应变工程，展示了单晶三氧化钨应力状态的宽幅可逆调控。独立超薄结构中氢的渐进掺杂会显著改变其机械共振频率并引发静态形变。这些结果表明氢掺杂为基于材料控制的纳米器件机械性能可逆调控提供了新范式。

    关键词： 三氧化钨，氢掺杂，微机电系统，WO3，过渡金属氧化物，氧化物微机电系统，应变工程，化学应变

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 应变黑磷的角分辨拉曼研究中各向异性电子-声子相互作用

    摘要： 具有面内褶皱晶体结构的少层黑磷（BP）因其显著的力学与电学各向异性以及高本征应变极限，在应变工程领域备受关注。本研究采用原位偏振拉曼光谱技术，探究了少层BP在单轴拉伸应变（约7%）下的声子响应。结合第一性原理密度泛函理论（DFT）分析，证实少层BP的各向异性泊松比是导致应变BP（尤其是扶手椅方向AC）拉曼频移趋势报道差异的主要因素之一。通过在DFT模拟中精细引入和排除各向异性泊松效应，我们成功复现了文献报道的两种拉曼模频移趋势。此外，采用原位角度分辨拉曼光谱系统研究了拉伸应变下BP声子响应的面内各向异性?；贒FT理论，实验观测到的厚度与晶向依赖性被阐释为应变扰动电子能带结构与声子振动模式间的强关联。本研究从实验和理论层面揭示了应变BP中复杂的电子-声子相互作用行为，为BP及同类二维纳米材料的电学/光学性质应变工程提供了多样可能性。

    关键词： 黑磷，各向异性泊松比，电子-声子相互作用，角分辨拉曼光谱，应变工程

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 应变工程硅纳米线场效应晶体管（?-Si-NWFET）在IOS衬底上的性能研究

    摘要： 本研究为开发性能增强的应变工程硅纳米线场效应晶体管提供了设计空间。通过合理选择高k栅介质，将纳米线沟道嵌入绝缘体上硅衬底的比例作为关键设计参数。该比例与栅介质的协同作用会在纳米线沟道中引入应力，且根据参数选择不同，应力性质可从拉应力转变为压应力。这种诱导应力会改变沟道内原有的本征声子应力，从而调控器件沟道中的载流子输运行为。我们通过将相关应力效应纳入自主研发的自洽量子静电框架，建立了部分嵌入纳米线FET的载流子输运模型，并采用非平衡格林函数方法求解方程组。 研究表明：拉应变下的声子散射以消耗电子能量为代价；而在压应力条件下，电子在散射过程中反而可能获得能量。因此器件电流随拉应力增强而提升，当本征拉声子应力与诱导压应力相互抵消时电流值相对较小。但当压应力最终超越本征拉声子应力时，电流再次呈现上升趋势。总体而言，当前器件在所有嵌入比例和栅介质条件下均展现出优异的开关特性：最大关态电流Ioff<10 nA/μm，阈值电压低于0.3 V，跨导gm约10^4 μS/μm，亚阈值摆幅约100 mV/dec，漏致势垒降低效应约100 mV/V。

    关键词： iOS衬底、高k栅极绝缘体、应变工程、硅纳米线、非平衡格林函数、量子静电框架、场效应晶体管

    更新于2025-09-10 09:29:36

  • 利用外延应变调控室温下SrSnO?相结构与电子迁移率

    摘要： 高速电子器件需要在室温下具有极高载流子迁移率的外延薄膜。碱土金属锡酸盐因其在室温下展现出高迁移率，对常温工作的氧化物电子学具有重要前景。然而尽管近年来取得显著进展，由于难以生长完全共格的薄膜，锡酸盐薄膜的迁移率一直受位错限制。本研究采用基于自由基的分子束外延技术，成功生长出具有应变工程特性的共格外延SrSnO3（SSO）薄膜。压缩应变使SSO的高对称四方相在室温（RT）下稳定存在——该相在块体材料中仅存在于1062K至1295K温度区间。与低温正交多晶型相比，掺杂薄膜的迁移率提升超过300%。通过综合运用变温同步辐射X射线测量、电子输运测试与第一性原理计算，我们系统研究了SSO薄膜晶体结构与电子结构随应变的变化规律。研究表明，经过应变工程的锡酸盐薄膜将实现兼具高迁移率与光学透明特性的室温氧化物电子器件。

    关键词： 相变、混合分子束外延、半阶衍射、应变工程、密度泛函理论、高迁移率、八面体旋转

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • [IEEE 2018国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 洛桑(2018.7.29-2018.8.2)] 2018年国际光学MEMS与纳米光子学会议(OMN) - 超低机械耗散的弹性应变工程

    摘要： 纳米尺度结构中可产生极端应力，这一特性已被用于实现材料性能的增强，例如现代晶体管中硅的高迁移率。本文展示了如何通过结合"软钳位"（一种声子工程形式）来利用纳米级应力实现极低的机械耗散。具体而言，我们采用非均匀声子晶体图案，使悬空氮化硅纳米梁的应变与弯曲运动共局域化。室温下的衰荡测量显示，其弦状模式具有高达8亿的品质因数（Q值），且Q值与频率的乘积超过10^15赫兹。

    关键词： 光力学、应变工程、纳米力学

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 横向预应变对重掺杂n型硅压阻系数影响的实验表征

    摘要： 应变已被集成到许多硅器件中，因其对载流子迁移率和晶体对称性具有重要影响。这些参数在双轴和单轴应力下呈现不同响应，因此需要量化其效应才能成功实现不同硅应用中的应变工程。作为利用应变提升三维应力传感器灵敏度和温度独立性的延伸步骤，本研究将通过实验表征横向单轴应变对重掺杂n型硅压阻（PR）系数的影响。我们开发了一种新设计，利用高压缩氮化物层对硅衬底施加横向拉伸和压缩单轴应力。该应力技术结合六元件压阻花环进行完整校准，其中无应变、拉伸应变和压缩应变的压阻元件在同一芯片上制备，以精确量化应变影响。采用四点弯曲法、无应力温度测试和静水压力测试来测量压阻系数。通过拉伸和压缩应力源分别实现了0.065%和0.083%的局部应变值。在此应变水平下，典型结果表明横向拉伸与压缩应变对纵向和横向压阻系数产生相反影响。此外，由于压缩横向应变的作用，重掺杂n型硅的压力系数最高可提升80%。

    关键词： 金属-氧化物-半导体（MOS）局部晶体管、三维压阻（PR）传感器、n型硅、应变、应变工程、压阻效应

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 无缺陷半导体硼烯多形体：二维中的派-纳尔斯畸变

    摘要： 与各种二维（2D）体系明确的晶格结构不同，硼烯的原子结构对生长条件和衬底类型敏感，从而形成丰富的多型性。通过第一性原理方法，我们发现了一种无空位的热力学稳定硼烯多型体——这种非对称中心波纹结构与其他已知硼单质层不同，属于半导体材料。研究表明，该结构的非对称畸变源于派-纳不稳定性，这种机制将原本对称的金属体系转变为半导体。我们还证实，施加单轴或双轴应变会逐步降低带隙宽度，而当带隙闭合时对称构型会重新出现。此外，在半导体状态下计算得到的泊松比呈现高正值，但当体系恢复金属性后泊松比转为负值。这种无缺陷半导体硼烯多型体的实现及其电子/机械响应的可调控性，有望拓展硼单质层在多种纳米电子器件中的应用。

    关键词： 派尔斯畸变、应变工程、二维材料、半导体、硼烯

    更新于2025-09-09 09:28:46

  • 锯齿形石墨烯纳米带的应变工程

    摘要： 在这项工作中，我们理论研究了可通过自下而上制备技术轻松合成的应变锯齿形石墨烯纳米带（CGNRs）的材料与输运特性。由于独特的原子结构，其能量和压力沿压缩应变与拉伸应变方向呈现非对称变化。在这两种应变方向下，CGNRs的带隙以及导带底和价带顶的载流子有效质量均会减小，相应地输运性能得到提升——除能量态局域化导致的负微分电导现象外。当拉伸应变超过临界值时，CGNRs拐角内侧的碳-碳键会依次断裂；而撤除应变后，这些纳米带能迅速恢复初始无应变状态。不过若断裂键被氢等外来原子饱和，则会形成新型稳定的碳结构。研究表明应变工程化的CGNRs在输运器件中具有潜在应用价值。

    关键词： 载流子有效质量、应变工程、输运性质、人字形石墨烯纳米带、带隙

    更新于2025-09-04 15:30:14