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oe1(光电查) - 科学论文

44 条数据
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  • 823 mA/mm的漏极电流密度和945 MW/cm2的Baliga优值，采用新型PEALD-AlN/LPCVD-Si3N4双栅介质的增强型GaN MISFETs

    摘要： 在这封信中，我们展示了一种用于增强型GaN MISFET的新型PEALD-AlN/LPCVD-Si3N4双栅介质结构，其栅极凹槽采用以GaN帽层作为掩模的自终止刻蚀技术制备。通过使用LPCVD-Si3N4与PEALD-AlN双栅介质层，器件展现出优质栅介质和良好的GaN沟道界面，在高栅压下实现了高达18V的宽栅摆幅及137 cm2/V·s的高沟道有效迁移率。由此制备的器件具有823 mA/mm的最大漏极电流密度、2.6V阈值电压、7.4 Ω·mm导通电阻及10?开关比（栅漏间距2μm）。同时，在10μm栅漏间距下实现了1290V的高耐压值，对应比导通电阻低至1.76 mΩ·cm2，从而获得945 MW/cm2的高Baliga优值。

    关键词： 自终止蚀刻、增强型GaN MISFET、等离子体增强原子层沉积(PEALD)氮化铝、低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • 用于可见光应用的氮化硅光子集成

    摘要： 本文综述了可见光波段氮化硅光子集成电路（PIC）的制造平台及该领域的最新进展，这类电路主要应用于生物医学和化学传感领域。此外，我们还介绍了PIX4life——欧洲首个面向可见光应用的氮化硅PIC试点生产线。PIX4life为这类PIC的开发提供了统一框架，涵盖设计软件、制造工艺、特性测试及封装环节。

    关键词： 可见光、氮化硅、光子学、生物光子学、显微镜技术、传感技术

    更新于2025-09-23 15:21:21

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 美国伊利诺伊州芝加哥(2019.6.16-2019.6.21)] 2019年IEEE第46届光伏专家会议(PVSC) - 通过HJT 2.0技术缓解硅异质结电池的性能与成本限制

    摘要： 在考虑将硅异质结技术（HJT）投入量产时，最常被提及的顾虑与电池正面标准透明导电氧化物（TCO）——即薄层氧化铟锡（ITO）——的性能和成本限制有关。我们通过HJT 2.0概念解决这些问题，该方案采用双层ITO作为正面电极，并辅以氮化硅（SiN）层。这一电池设计通过提升电池电流，通常可实现0.2%的绝对效率增益，同时较拥有成本（CoO）降低约30-40%的成本开支。

    关键词： 太阳能电池效率、硅异质结技术、节约成本、氮化硅、氧化铟锡、HJT 2.0

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 等离子体增强原子层沉积氮化硅作为刻蚀阻挡层的物理特性研究

    摘要： 等离子体增强原子层沉积（PEALD）生长的氮化硅（SiNx）薄膜中，将薄膜质量与湿法刻蚀速率（WER）这一关键性能指标相关联的物理特性研究仍十分有限。对于7纳米以下节点半导体工艺中的刻蚀阻挡层应用而言，实现低WER的SiNx薄膜尤为重要。本研究采用傅里叶变换红外光谱、X射线反射率和椭圆偏振光谱等技术，探究了PEALD SiNx薄膜中氢浓度、氢键状态、体相密度、残留杂质浓度与WER之间的关联。通过调节工艺温度（270°C-360°C）和等离子体气体组分（N2/NH3或Ar/NH3），使用六氯乙硅烷和空心阴极等离子体源制备了一系列SiNx薄膜，以分析上述因素对WER的影响。研究发现：氢浓度变化及氢键状态差异会导致体相密度改变，进而引起WER变化；氢键浓度与WER呈线性关系，而体相密度与WER呈反比关系。与PECVD SiNx工艺类似，氢键浓度降低源于（1）热活化或（2）等离子体激发物种的作用。但与硅烷（SiH4）基PECVD SiNx不同，PEALD SiNx的WER还受硅前驱体残留杂质（如氯杂质）影响。据此提出了HF湿法刻蚀中受氢键状态或残留杂质影响的WER机制：SiNx中因氢键状态差异导致的胺碱性位移，以及Cl杂质含量引起的硅亲电性变化，是影响PEALD工艺WER的主要机理。

    关键词： 等离子体增强原子层沉积（PEALD）、体膜密度、六氯乙硅烷（HCDS）、湿法刻蚀速率（WER）、氮化硅、氢/氯含量、原子层沉积（ALD）、氢键状态

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 氮化硅超表面晶格共振实现的结构色

    摘要： 基于介质米氏谐振器的人工彩色像素在科学研究和实际设计中都颇具吸引力。鲜艳的色彩对显示器和成像技术至关重要?；诮橹食砻娴娜斯は袼赜型晌⑵矫?、柔性及/或可穿戴显示器的候选方案?？悸堑饺斯げ噬袼氐挠τ每尚行?，宽色域对当代显示技术尤为关键。要实现宽色域，必须确保可见光谱范围内纳米结构谐振峰的纯度和效率以实现结构色设计。低损耗介质材料适合通过结构色像素呈现鲜艳色彩。然而高阶米氏谐振会阻碍基于介质超表面的彩色像素高效生成高饱和度颜色——特别是红色基频米氏谐振（电/磁偶极）不仅会在650纳米处产生强谐振峰，还会在更短波长处引发高阶米氏谐振，从而降低目标色彩的饱和度。为解决这些问题，我们在石英基底上制备了氮化硅超表面，并利用较短波长处的瑞利异常成功抑制高阶米氏谐振，从而创造出鲜艳的彩色像素。我们通过数值设计、半解析推导和概念验证实验验证了氮化硅超表面的性能。除传统涉及透射和反射模式的超表面设计外，研究发现氮化硅超表面在侧向入射光条件下能通过长程偶极相互作用呈现鲜艳色彩，这使其应用范围可扩展至眼镜显示器和导波照明技术领域。

    关键词： 超表面、米氏共振、晶格共振、颜色、氮化硅、高折射率纳米结构

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • [2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 美国伊利诺伊州芝加哥（2019.6.16-2019.6.21）] 2019年IEEE第46届光伏专家会议（PVSC）- 超薄LPCVD氮化硅/n+多晶硅钝化接触——一种可能性？

    摘要： 本研究探索了在SiNx/多晶硅钝化接触中使用具有高正固定电荷的超薄氮化硅(SiNx)薄膜的可能性。通过优化以下因素：(i)薄膜厚度、(ii)退火条件(时间、温度及环境)和(iii)表面预处理，提升了超薄LPCVD SiNx薄膜的钝化性能。初步实验表明，当约1.5 nm厚的LPCVD SiNx薄膜在800°C空气环境中退火30分钟时，展现出优异的表面钝化效果和低复合电流密度Jo(45 fA·cm?2)，这归因于形成了高正固定电荷密度(1.5×1012 cm?2)。经空气环境退火(465 μs)处理的样品相比形成气体退火(208 μs)处理的样品具有更长的少子寿命。这些钝化SiNx薄膜进一步集成到SiNx/n?多晶硅接触结构中，并对Jo,contact和隧穿电阻ρcontact进行了表征。本研究中最佳的SiNx/n?多晶硅钝化接触具有Jo,contact=5.9 fA·cm?2、ρcontact=0.525 Ω·cm2的参数，效率潜力超过22.75%。据我们所知，这是首次证实以SiNx作为介质隧穿层形成钝化接触的研究报告。

    关键词： 多晶硅（poly-Si）、透射电子显微镜（TEM）、低压化学气相沉积氮化硅（LPCVD SiNx）、退火、少子寿命研究、钝化接触、氮化硅、隧穿层

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过紫外光照射阐明p型晶体硅太阳能电池电位诱导衰减延迟效应的机理

    摘要： 本研究提出了一种p型晶体硅(c-Si)太阳能电池在PID测试中通过紫外(UV)光照射产生潜在诱导衰减(PID)延迟效应的机制。在PID测试期间，300-390纳米波长范围内的UV光照射会减缓太阳能电池性能的衰减速率。该机制与防止钠离子渗透进入活性电池层相关——UV光照射会使电池表面氮化硅(SiNx)减反射涂层(ARC)层的电导率增加，从而引发p型c-Si太阳能电池的PID延迟效应。本研究还通过微波光电导衰退(μ-PCD)技术分析了PID延迟效应。μ-PCD信号曲线中各组分（包括快速(τ1)和慢速(τ2)衰减时间常数及有效寿命(τeff)）的衰减行为与PID测试期间太阳能电池的性能衰减行为呈现良好相关性。此外，在PID测试期间300-390纳米波长范围的UV光照射下，这些组分的衰减速率同样减缓。值得注意的是，其衰减行为与UV光照射下SiNx ARC层电导率增加的机制相符。

    关键词： 电势诱导衰减（PID）、硅太阳能电池、紫外线辐照、氮化硅（SiNx）、微波光电导衰减法

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 氮化硅激光熔覆对聚乙烯的表面功能化

    摘要： 功能性涂层常被应用于生物材料以改善其性能。本研究中，采用脉冲激光源在氮气环境下对聚乙烯进行了氮化硅（Si3N4）粉末涂层处理。通过拉曼光谱、激光显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDS）等多种分析技术对聚合物的功能化表面进行表征。体外抗菌测试显示，与未涂层聚合物相比，Si3N4涂层显著降低了表皮葡萄球菌的存活数量。体外成骨活性测试采用SaOS-2骨肉瘤细胞进行，结果表明Si3N4涂层能促进羟基磷灰石生成。聚乙烯的氮化硅涂层有望提升骨科植入器械或微创医疗器械的性能表现。

    关键词： 激光熔覆、聚乙烯、抗菌、骨整合、氮化硅

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 用于低热噪声镜面涂层的氮化硅与二氧化硅四分之一波长堆栈

    摘要： 本研究针对下一代在低温环境下运行的激光干涉仪引力波探测器，采用新型镀膜材料研制多层高反射镜。我们运用等离子体增强化学气相沉积法制备非晶氮化硅与二氧化硅四分之一波高反镜堆叠结构，并研究了与镀膜热噪声相关的特性。通过悬臂梁衰荡法测量了室温和低温条件下氮化硅与二氧化硅四分之一波双层结构的机械损耗角。首次证明可通过悬臂梁衰荡测量获取镀膜的体损耗角和剪切损耗角，并据此计算氮化硅与二氧化硅高反镀膜的热噪声。研究发现氮化硅与二氧化硅双层的机械损耗角具有色散特性且呈弱线性正频依赖，这使得高反镜的镀膜热噪声除常规的1/√f依赖外还呈现弱正频依赖特征。将氮化硅与二氧化硅高反镀膜堆的热噪声与ET-LF、KAGRA、LIGO Voyager终端测试镜镀膜热噪声下限，以及Advanced LIGO现有镀膜实测热噪声进行对比。该氮化硅与二氧化硅高反镜在1550nm波段的光学吸收为45.9ppm，通过在硅基底上采用七对离子束溅射沉积的Ti:Ta2O5与二氧化硅及九对氮化硅与二氧化硅组成的多材料体系，可将光学吸收降至2ppm，满足LIGO Voyager的技术指标要求。

    关键词： 四分之一波堆、二氧化硅、氮化硅、引力波探测器、热噪声、机械损耗、低温环境、光学吸收、镜面镀膜

    更新于2025-09-22 15:17:29

  • 利用色散介质间隔层实现红外超材料完美吸收器

    摘要： 典型的超材料完美吸收器（MPA）由超材料层、介质间隔层和接地平面组成。传统间隔层材料通常采用低色散的损耗性介质，以简化MPA的设计与优化流程。本文提出了一种具有高色散间隔层的超材料完美吸收器设计方案，并实现其制备与表征，该结构兼容功能性微机电系统。通过严格耦合波分析法，利用氮化硅薄膜实测的色散介电常数对MPA的吸收响应进行建模。我们制备并测试了多种MPA结构设计，光谱数据显示在8-20微米波长范围内存在两个完美吸收峰，与理论计算及数值模拟结果相符。氮化硅的色散特性使两个峰值波长共享共振模式，并降低了结构参数变化导致的波长偏移。研究表明，在MPA中采用色散介质材料可拓展多种功能器件应用。

    关键词： 严格耦合波分析、超材料完美吸收器、红外、氮化硅、制备、表征、色散介质

    更新于2025-09-23 14:10:52