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可切换肖特基接触:同时增强输出电流并降低漏电流
摘要: 金属-半导体接触是纳米电子学和原子尺度集成电路的关键组件。这类器件中肖特基二极管具有低正向电压和极快开关速率的优势,但存在反向漏电流高的缺陷。传统硅基肖特基二极管在提升反向偏置特性时,通?;崴鸷ζ湔虻缪瓜碌男阅埽庠谖锢砩媳蝗衔岩允迪?。然而本工作提出:通过利用有机分子在金属表面不同吸附态之间的可逆转变,这一设计难题可在有机基二极管中得到解决?;谙惹巴?111)面上蒽并二噻吩可控吸附构型的实验观察,我们采用密度泛函理论模拟证实了两种吸附态具有显著差异的肖特基势垒高度——化学吸附态诱导的反向偏置产生较高势垒从而降低漏电流;而物理吸附态诱导的正向偏置形成较低势垒进而获得更大输出电流。非平衡格林函数输运计算进一步验证了这种整流行为。
关键词: 范德华力、肖特基接触、肖特基势垒高度、反向漏电流、双稳态
更新于2025-09-23 15:23:52
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层状材料中的光诱导晶格收缩
摘要: 光激发诱导的结构和电子变化是二维晶体功能化的一项有前景技术。要调控这些高度各向异性晶体结构的光响应特性,必须研究激发电子态对平面共价键网络及相对较弱的面外色散作用的影响。虽然通过泵浦-探测实验测量了平面原子动力学并通过第一性原理模拟进行了表征,但电子激发对弱面外范德华键的影响研究较少。我们采用非绝热量子分子动力学方法研究了光激发二硫化钼双层中的原子运动,发现在电子激发后100飞秒内沿面外方向的晶格参数出现显著的非热减小,这是由于电子重新分布至层间反键特性较弱的激发态所致。这种光激发过程中弱键相互作用的非平庸行为,对调控含非共价相互作用(如层状材料和聚合物)材料体系的性能具有潜在应用价值。
关键词: 量子分子动力学、层状材料、二硫化钼、光动力学、范德华力
更新于2025-09-23 15:22:29
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ISA-Pol:基于迭代Stockholder原子方法基空间实现的分布式极化率和色散模型
摘要: 我们近期开发了一种基于基组空间的迭代Stockholder原子(BS-ISA)方法,用于分子中原子的定义。该方法能快速收敛地产生具有明确基组极限的分布式多极展开。本文以此为基础提出新方法ISA-Pol,用于获取非局域的频率相关极化率。我们展示了如何将ISA-Pol与定域化方法结合,获得兼具ISA诸多特性的分布式色散模型:这些模型具有明确的基组极限,能产生极高精度的色散能,且显著满足常用组合规则。由于基于ISA构建,这些模型可自然响应化学和物理变化,有望成为下一代从头算力场开发中极化与色散模型的基础。
关键词: 分子间相互作用、对称性适应微扰理论、分布极化率、分布算法、分子中的原子、色散模型、范德华力
更新于2025-09-23 15:21:21
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通过气相传输沉积在云母上制备用于柔性太阳能电池的外延CdTe薄膜
摘要: 大多数高质量CdTe薄膜是通过分子束外延或金属有机化学气相沉积的化学键合作用在单晶衬底上外延生长的。由于刚性单晶衬底的限制,这类外延CdTe薄膜很少应用于电子或光电器件。我们通过气相输运沉积工艺,在云母衬底上通过弱界面相互作用实现了高质量CdTe薄膜的外延生长。X射线衍射摇摆曲线中CdTe(111)的半高宽(FWHM)为0.23°,CdTe(111)面内方位角色散的半高宽为0.36°。这种弱界面相互作用使得外延薄膜能从云母衬底转移至其他柔性衬底应用。通过浸没时的水表面张力,外延CdTe薄膜与云母衬底分离后,被转移至柔性SU-8光刻胶衬底用于制备CdTe太阳能电池。我们成功制备了柔性全外延epi-CdS/epi-CdTe太阳能电池,其光电转换效率达9.59%,与poly-CdS/epi-CdTe太阳能电池相比表现出更低的界面缺陷和更高的二极管质量。
关键词: 外延生长、范德华力、气相传输沉积、碲化镉、柔性光伏技术
更新于2025-09-23 15:19:57
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氢辅助生长具有巨大栅极依赖光响应的超薄碲薄片
摘要: 范德华(vdW)集成异质结因其优异的光电转换能力在光电子学领域被广泛研究。本研究通过简便的自下而上组装工艺构建了零维铋量子点(Bi QDs)修饰的一维碲纳米管(Te NTs)范德华异质结(Te@Bi vdWHs)。瞬态吸收光谱表明,Te@Bi vdWH有望成为具有快速响应特性的新一代光电器件候选材料。后续实验与密度泛函理论计算证实了Te NTs与Bi QDs间的范德华相互作用,以及界面等离子体效应带来的光电特性增强。此外,基于Te@Bi vdWHs的光电探测器在紫外区域展现出比纯Te NTs或Bi QDs基器件显著提升的光响应性能。这种vdWHs集成方案有望为构建新型纳米尺度异质器件开辟道路。
关键词: 铋量子点、等离子体、异质结、范德华力、碲纳米管
更新于2025-09-19 17:13:59
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P-6.8:微LED制造中的传质研究
摘要: 微LED在功耗、光效、对比度、响应时间、可靠性、色域、寿命、分辨率和视角等方面均优于LCD和OLED,被视为下一代最具前景的显示技术。然而,仍有诸多技术瓶颈阻碍着微LED显示器的发展,其中最重要的技术难题之一是巨量转移。巨量转移是一种旨在将生长在蓝宝石衬底上的数百万甚至上千万个微LED像素快速精准地转移到显示器件所需的玻璃衬底上,并实现微LED像素与驱动电路间良好电学与机械连接的技术。目前已有多家公司致力于解决该问题,并从不同技术角度提出了方案。本文将综述几种不同技术,从技术类型进行分类,评估各技术的成熟度与可行性,分析不同技术的应用领域。
关键词: 磁性印章、流体组装、静电、范德华力、激光释放、质量传递、卷对卷印刷、微型发光二极管
更新于2025-09-11 14:15:04
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压阻效应调制下In2Se3光电探测器响应度与响应速度的同步增强
摘要: 尽管基于二维(2D)半导体已实现超高单性能指标,但其光电探测器的综合性能尚不理想。需注意的是,响应速度与响应度是光电探测器的两个关键性能参数,而这两个指标往往相互制约,无法同步满足。本研究提出了一种可行策略:通过施加机械应变产生压阻效应,协同调控能带结构并提升整体光电探测性能,从而同时改善In?Se?基光电探测器的响应度与响应速度。通过研究应变调制下In?Se?光电探测器的光电特性发现,在200-1000 nm波长范围内,0.65%拉应变下的响应度平均提升约68.6%,而0.65%压应变下的响应度降低约57.3%。更重要的是,两种机械应变下In?Se?基光电探测器的响应速度均显著提升(分别从244 μs缩短至214 μs和180 μs)。应变工程可调控能带结构并增强半导体晶体的电学与光学特性,最终实现高性能光电探测器。本工作提出的提升探测器性能策略,为下一代光电器件的实际应用提供了可行路径。
关键词: 光电导体、机械应变、肖特基势垒、范德华力、压阻效应
更新于2025-09-11 14:15:04
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具有非线性范德华力和静电激励的双壁压电纳米谐振器的非线性振动与稳定性分析
摘要: 本研究基于圆柱形纳米壳结构,采用Gurtin-Murdoch表面/界面理论对双层压电纳米谐振器的非线性振动及频率响应特性进行了分析。该压电纳米谐振器同时受到粘弹性Pasternak介质、非线性范德华力及静电力作用。研究发现:静电压与压电压、长径比、纳米谐振器间隙宽度、线性与非线性范德华系数等参数能有效改变系统抗弯刚度,进而影响非线性频率响应特性。此外,部分参数的增减会导致共振振幅、谐振频率、系统不稳定性、非线性行为及带宽的相应变化。
关键词: 复平均法、Gurtin-Murdoch表面/界面理论、范德华力、双壁压电纳米谐振器、静电力、粘弹性Pasternak介质、弧长延拓法
更新于2025-09-11 14:15:04
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二维磷烯/C3N p-n异质结:接触类型对电子和光学性质的影响
摘要: p-n异质结构(HTS)是高性能电子和光电器件的基础组件。通过范德华(vdW)力实现垂直堆叠正成为构建p-n异质结构的一种可行技术。本文中,我们通过调整C3N六方晶胞中碳氮原子的排列方式,设计了一种新型直接带隙C3N单层材料。基于密度泛函理论结合非平衡格林函数方法,我们构建了二维范德华接触的黑磷(BP)/C3N p-n异质结构,并与面内连接型结构对比分析了其电子和光学特性。BP与C3N片段间的强电荷转移使连接接触型BP/C3N异质结构具有0.48 eV的宽禁带,而范德华接触型有效的层间耦合使其相比孤立C3N单层具有更优的光吸收性能。通过制备双栅极BP/C3N异质结构场效应晶体管(FET),动态输运行为表明:较低阈值电压下的能带弯曲使范德华接触型结构可实现带间隧穿。本研究表明,在构建面向高性能电子和光电器件的p-n异质结构时,范德华接触型优于连接接触型。
关键词: C3N、磷烯、能带弯曲、带间隧穿、共价连接、范德华力
更新于2025-09-10 09:29:36
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有机/无机范德华p-n异质结中的双极电荷传输
摘要: 混合二维(2D)范德华(vdW)p-n结因其对有机半导体物理性能的可控合成及二维材料的量子限域效应而备受关注,能够实现高度可调的光电性能与低成本加工工艺。本研究采用p型半导体聚合物(PDVT-10)和n型MoS?制备了混合二维异质结构:通过朗缪尔-施瓦茨(LS)技术形成超?。?纳米)PDVT-10聚合物薄膜,利用化学气相沉积(CVD)法制备大面积MoS?单层。PDVT-10/MoS?垂直异质结器件展现出双极电荷传输特性,其p型最大场效应迁移率达0.3 cm2 V?1 s?1,n型最大场效应迁移率达2.45 cm2 V?1 s?1。此外,该异质结在白光照射下呈现优异光响应并具有明显整流特性。
关键词: PDVT-10,p-n异质结,有机/无机,范德华力,双极电荷传输,二硫化钼
更新于2025-09-09 09:28:46