- 标题
- 摘要
- 关键词
- 实验方案
- 产品
-
应用纳米光子学 || 半导体中的量子限制效应
摘要： 原子、分子和固体对光的吸收与发射源于电子跃迁。在具有受限几何结构的固体（如纳米颗粒、纳米棒或纳米片）中，电子限域现象会导致半导体纳米结构的光学吸收和发射光谱以及跃迁概率发生改变。这些现象是电子波动特性的直接结果。本章我们将阐述与量子限域相关的半导体纳米结构的尺寸依赖性光学特性。
关键词： 光学吸收、半导体、纳米结构、发射光谱、量子限制效应
更新于2025-09-09 09:28:46
-
利用第一性原理计算预测半导体的基本性质与材料探索
摘要： 在当前资源环境问题和能源形势的背景下，人们不仅追求卓越功能，更需要由地球丰富元素构成、成本低廉且环境友好性高的新型材料。要发现能升华为有益社会的"材料"的新物质，制定精准的设计与探索方针的重要性不言而喻。接下来的关键挑战在于：如何覆盖广阔的探索空间，以及如何从中筛选出有前景的物质。近年来，随着计算科学的进步和超级计算机运算能力的提升，通过第一性原理计算等计算科学方法，已能高精度且全面地预测物质的稳定性和特性。结合数据科学技术，乃至组合合成与评估等方法，全球正积极推动加速新物质/新材料的开发，同时尝试从海量数据分析中获取设计与探索方针——这正是所谓"材料信息学"的研究路径。
关键词： 表面、点缺陷、界面、材料探索、半导体、第一性原理计算
更新于2025-09-09 09:28:46
-
碳纳米管在薄膜晶体管中的衬底全局限剪切排列
摘要： 为利用半导体碳纳米管在晶体管中的电荷传输特性，必须将其组装成由单根纳米管以最佳堆积密度构成的定向阵列。然而，在晶圆尺度上实现这种精准控制具有挑战性。本研究通过基底全幅受限通道内的溶液剪切法，探究了连续沉积高度定向、单根分散的半导体纳米管薄膜的工艺。将聚合物包裹的有机墨水纳米管强制通过亚毫米级高度通道，产生高达10,000 s?1的剪切力，实现跨基底的均匀纳米管定向排列。研究阐明了墨水体积与浓度、通道高度及剪切速率的依赖关系。优化条件下可在10×10 cm2基底上实现±32°窗口内的定向排列，密度达50根/微米。沿平行与垂直定向方向制备了沟道长度1-5微米的晶体管，平行排列晶体管展现出7倍更快的载流子迁移率（分别按阵列电容和平板电容计算时为101与49 cm2 V?1 s?1），并具有10?的高开关比?？占渚刃员硐治好芏绕睢?0%、定向偏差±2°、迁移率偏差±7%。每片晶圆的沉积过程仅需数秒，且支持更大尺寸基底的扩展应用。相比随机网络，定向纳米管薄膜有望成为传感器、柔性/可拉伸电子器件以及发光/光捕获设备的更优平台。
关键词： 电子学、对准、迁移率、场效应晶体管、半导体
更新于2025-09-09 09:28:46
-
[半导体与半金属] 半导体纳米线I - 生长与理论 第93卷 || 混合III-V/硅纳米线
摘要： 半导体行业的成功源于精确调控半导体材料电子特性的能力。通过杂质掺杂、合金化、异质结构构建和应变工程等不同方法可增强半导体功能，这些技术均基于向纯半导体中引入化学元素。以砷化镓/铝镓砷异质结构的发明为例，该突破促成了激光二极管和高电子迁移率晶体管（HEMT）的诞生。本章将探讨第四族（如硅和锗）与第三-第五族（如砷化镓和磷化铟）两类半导体的复合体系，重点研究纳米线这一新兴材料系统——其微小尺寸特性使表面能有效释放应变，从而降低晶格匹配要求，相比传统层状结构展现出更强的材料组合灵活性。这种新型复合材料组合既能提升晶体管和太阳能电池等成熟器件概念的性能，也可能开拓量子信息技术等新应用领域。在分析硅与第三-第五族半导体复合面临的不同挑战后，我们将讨论第三-第五族纳米线在第四族衬底上的生长工艺，进而聚焦纳米线径向与轴向异质结构的构建方法。
关键词： 硅、III-V族纳米线、半导体、外延生长、异质结构
更新于2025-09-09 09:28:46
-
基于4H-SiC肖特基二极管的极端温度传感器高温工作极限评估
摘要： 我们基于肖特基二极管（SD）建立了用于计算二极管温度传感器（DTS）参数的简化理论模型。所考虑的二极管的电流流动机制以过势垒热电子发射为主导。确立了此类DTS的基本电物理参数之间的定性关联，推导出了DTS极限高温参数的表达式。通过采用镍/碳化硅（4H型）肖特基接触的DTS测试样品验证了理论结果。研究表明，该类DTS的物理高温工作极限（>1250K）超过了基于硅、砷化镓、铝镓砷p-n结的商业DTS，且基于SD的DTS本身展现出显著更低的能耗。
关键词： 宽带隙、热敏性、高温、肖特基二极管、温度传感器、半导体、热极限
更新于2025-09-09 09:28:46
-
具有定向电荷迁移行为的TiO2@g-C3N4异质结用于四环素类抗生素的光降解
摘要： 半导体光催化剂在降解有机污染物方面的性能受其结构相关的电荷分离行为强烈影响。因此，研究人员制备了具有高效光生载流子定向迁移特性的二氧化钛（TiO?）纳米线，并以其为载体原位生长离散石墨相氮化碳（g-C?N?），形成致密且高活性的异质结光催化剂。系统表征并讨论了样品的结构与性能。实验结果表明：以TiO?@g-C?N?作为光催化剂时，四环素的光降解效率较单独使用TiO?纳米线或块体g-C?N?分别提升了126%和75%。该研究强调，精确调控微观结构与电荷分离行为对制备高活性光催化剂至关重要。
关键词： 复合材料、半导体、异质结、g-C3N4、光催化
更新于2025-09-09 09:28:46
-
以VCl4为前驱体通过原子层沉积法制备无需退火的单斜相VO2薄膜生长
摘要： 二氧化钒（VO?）是一种具有半导体-金属相变（SMT）特性的多功能材料。通常采用有机钒化合物作为原子层沉积（ALD）前驱体来生长VO?薄膜。然而，据报道沉积态薄膜呈非晶结构且无明显SMT特性，因此需要退火工艺将非晶VO?转化为晶态VO?。本研究首次使用无机四氯化钒（VCl?）作为ALD前驱体生长VO?薄膜，该薄膜无需任何退火过程即可在衬底上直接结晶生长。通过变温拉曼光谱和四探针系统验证，该VO?薄膜展现出显著的SMT行为。结果表明VCl?适合作为生长晶态VO?薄膜的新型ALD前驱体?？梢院侠硗撇?，通过调控ALD工艺参数，VCl?还可用于生长多种直接晶化的钒氧化物。
关键词： 四氯化钒、氧化钒、原子层沉积、半导体-金属转变、二氧化钒
更新于2025-09-09 09:28:46
-
[IEEE 2017年国际光网络设计与建?；嵋?ONDM) - 布达佩斯(2017.5.15-2017.5.18)] 2017年国际光网络设计与建模会议(ONDM) - 用于射频信号处理的超快InGaAs光电开关
摘要： 本通信展示了利用氮离子注入InGaAs制成的光开关实现射频信号的光学处理。该采样器件在受到中心波长为1.55微米的超短光脉冲或调制光束激活时，展现出皮秒级的超快响应时间。该光电器件嵌入具有高电带宽的微波共面波导中，可处理1-67 GHz频段的信号。我们研究了该组件在未来模数转换器光子辅助采样或射频调制载波光子辅助外差检测中的应用潜力。
关键词： 离子注入InGaAs、光子辅助数据处理、光纤无线电、超快电子学、光电导采样、外差式光混频器、金属-半导体-金属器件
更新于2025-09-09 09:28:46
-
Ag-Bi12GeO20-Bi2WO6复合光催化剂的能带工程：界面调控与光催化性能增强
摘要： 开发了一种新型Ag-Bi12GeO20-Bi2WO6异质结，经证实其作为光催化剂在紫外-可见光辅助下降解罗丹明B（RhB）水溶液表现出优异性能。研究团队首先采用简便的部分化学转化策略制备Bi12GeO20-Bi2WO6异质结，以预制的Bi2WO6纳米片作为Bi3+源。在高温高压环境下，源自Bi2WO6纳米片的部分释放Bi3+离子可与锗源反应形成Bi12GeO20四面体，同时剩余的Bi2WO6纳米片原位锚定在Bi12GeO20四面体表面，从而形成具有"面对面"异质界面连接形式的独特异质结。负载银纳米颗粒后，所得Ag-Bi12GeO20-Bi2WO6异质结构对RhB分解展现出卓越催化效率?；谀艽ヅ洹⒔裘芙缑娼哟?、独特界面接触结构及著名肖特基势垒等结构与成分特征，该三元复合光催化剂的光生电荷实现高效分离，从而表现出增强的催化活性。这种基于能带工程构建Ag-Bi12GeO20-Bi2WO6三元光催化体系的巧妙设计，可为其他光催化材料的制备提供借鉴。
关键词： 降解、光催化、能带工程、半导体
更新于2025-09-09 09:28:46
-
??覆盖层从ZnTe(100)表面的脱附：俄歇能谱、低能电子衍射与扫描隧道显微镜研究
摘要： 研究了退火温度对锌碲（ZnTe (100)）表面?；ば皂诟哺遣憬馕挠跋臁Ｍü嘀址椒ū碚髁朔肿邮庋由さ捻诟哺遣闳コ骦nTe (100)表面的重构情况：俄歇能谱揭示了退火前后表面的化学成分；低能电子衍射（LEED）提供了晶体结构信息；扫描隧道显微镜（STM）证实了碲Te (c (2x2))和Te (c (2x1))的表面晶体构型。该研究表明随着退火温度升高，表面会从富碲相转变为贫碲相。
关键词： 结构特性、光电子学、碲锌矿、半导体、太阳能电池
更新于2025-09-09 09:28:46