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先进微结构与器件研究中心（CAMD）
路易斯安那州立大学先进微结构与器件中心 (CAMD) 为研究人员提供了美国东南部唯一的同步加速器光源。作为美国七家此类设施之一，超过 80 名研究人员（包括路易斯安那州立大学的教职员工和学生、工业用户、当地初创公司和国家研究实验室的成员）使用 CAMD。它也是吸引主要中心级资助进入大学以及招募顶级教师的重要资源。
减少表面贴装半导体器件上的环氧模塑料渗漏
表示芯片与环境之间的接触面。对于两种类型的 SMD 封装系列，可以使用两种类型的引线框架精加工：后镀和预镀。对于后镀系列（即裸铜/银点），电镀工艺是强制性的，以确保封装在印刷电路板 (PCB) 上的可焊性。对于预镀系列，由于多层精加工结构（例如 NiPdAu）可以跳过电镀工艺，从而保留封装在 PCB 上的可焊性，从而增强
GaN/AlGaN 和 SiC 电子和光子器件中的辐射损伤
宽带隙半导体 SiC 和 GaN 已商业化用于电力电子和可见光至紫外发光二极管（例如 GaN/InGaN/AlGaN 材料系统）。对于电力电子应用，SiC MOSFET（金属 - 氧化物 - 半导体场效应晶体管）和整流器以及 GaN/AlGaN HEMT 和垂直整流器在高功率水平下提供比 Si 器件更高效的切换，现在正用于电动汽车及其充电基础设施。这些器件还可应用于涉及高温和极端环境的电动飞机和太空任务。在本综述中，将它们的固有辐射硬度（定义为对总剂量的耐受性）与 Si 器件进行了比较。宽带隙半导体的固有辐射硬度更高，部分原因是它们产生缺陷的阈值能量（原子键强度）更大，更重要的是因为它们的缺陷复合率高。然而，现在人们越来越认识到，SiC 和 GaN 功率器件中重离子引起的灾难性单粒子烧毁通常发生在电压约为额定值的 50% 时。在高线性能量传输速率和高施加偏压下，离子诱导泄漏发生在外延区域内的临界功率耗散之上。沿离子轨道耗散的功率量决定了漏电流衰减的程度。最终结果是沿离子轨道产生的载流子发生碰撞电离和热失控。发光器件不受这种机制的影响，因为它们是正向偏置的。应变最近也被确定为影响宽带隙器件辐射敏感性的一个参数。
F：功能材料、表面和器件
F01：未来前沿 - 功能材料与设备的创新 - 一般研讨会主题 F 教授博士安东尼奥·安科纳（西大学），教授、博士Carsten Gachot（维也纳技术大学），教授、博士。 Andrés Fabián Lasagni（德累斯顿工业大学）F02：可持续能源应用的高性能材料 Daniel Benitez（德国航空航天中心 (DLR)）、Mathieu Boidot（原子能和替代能源委员会 (CEA)）、Dr.-Ing. Frederike Brasche（亚琛工业大学），教授、博士。能。 Ulrich Krupp（亚琛工业大学）、Fernando Santos（AZTERLAN Aliendalde Auzunea nº6）F03：蜂窝材料和机械超材料 Angelika Gedsun（弗莱堡大学）、Max Mylo（弗莱堡大学）、Dr. Viacheslav Slesarenko（弗莱堡大学），教授、博士Ulrike GK Wegst（达特茅斯学院），博士尹开阳 (弗莱堡大学) F04：表面处理的光子技术教授安东尼奥·安科纳（巴里大学），博士Robert Baumann（德累斯顿工业大学），教授、博士。 Andrés Fabián Lasagni（德累斯顿工业大学），博士Gediminas Raciukaitis（物理科学与技术中心 FTMC），教授、博士Gert-willem Römer（特温特大学），博士Marcos Soldera（德累斯顿工业大学），博士Bogdan Voisiat（德累斯顿工业大学），工学博士Christoph Zwahr（德累斯顿工业大学）F05：多功能高熵合金教授Oliver Gutfleisch（达姆施塔特工业大学），工学博士韩流流（德国马克斯普朗克铁研究所），教授、博士Alfred Ludwig（波鸿鲁尔大学）F06：压电氧化物教授、博士Holger Fritze（克劳斯塔尔工业大学），博士Jutta Schwarzkopf（莱布尼茨晶体生长研究所）F07：数据驱动和机器学习辅助材料研究博士Leopoldo Molina-Luna（达姆施塔特工业大学），教授、博士徐百祥（达姆施塔特工业大学），教授、博士张宏斌 (达姆施塔特工业大学)
5G电子材料与器件专题
[图 1(a)]。如今，大多数容量问题发生在大量无线连接或应用程序同时在单个位置访问网络时。由于无线互联网连接远远超过有线连接，并且无线数据使用量在过去 10 多年里呈指数级增长，3 许多人认为，如果没有新带宽，容量问题将会蔓延。世界各地的监管机构看到了刺激创新和解决严重问题的机会，因此拍卖了新的毫米波频段以发展国内蜂窝电信。在美国，联邦通信委员会 (FCC) 举行了频谱拍卖，4 创建了 24、28、37、39 和 47GHz 的授权频段，为新研究和基础设施筹集了超过 100 亿美元4。同样，欧洲、亚洲、澳大利亚的监管机构也举行了类似的拍卖，也筹集了数十亿美元以激发创新、商业和工业。在本篇社论中，我们将这些频段统称为 5G 毫米波 [图 1(b)]，但毫米波在技术上涵盖了 30 至 300 GHz 的带宽。与前几代不同，新毫米波通信是硬件而非软件的重大变化。这是因为新毫米波硬件必须以比传统 3G 和 4G 技术高出十倍以上的频率运行。
非长程有序可降解半导体聚合物用于瞬态电子器件的按需降解
目前对可降解亚胺基聚合物半导体分子设计原理的理解仅限于半结晶聚合物形态。在此，我们设计并合成了一类基于吲哚并二噻吩 (IDT) 单元的新型可降解纳米晶体半导体聚合物，所用方法比常用的 Stille 缩聚反应毒性更小。由于可降解 IDT 基聚合物薄膜缺乏长程有序性，我们表明，在保持与可降解半结晶二酮吡咯并吡咯 (DPP) 基对应物相似的电子性能的同时，可以实现增强的拉伸性。通过紫外-可见光谱、凝胶渗透色谱、核磁共振光谱和石英晶体微天平进行的降解研究表明，IDT 基聚合物的降解速度比半结晶 DPP 基聚合物快几个数量级（在溶液中数小时内，在薄膜中一周内）。此外，与半结晶 DPP 基聚合物相比，IDT 基聚合物可以在更温和的酸性条件（0.1 M HCl）下降解，这类似于人体内的酸性环境，并且允许从合成到降解的条件更加环保。我们的工作加强了我们对聚合物半导体结构-降解特性关系的理解，并为可触发、按需降解的瞬态电子器件铺平了道路。
生物可吸收材料和电子器件的进展
摘要：瞬态电子系统代表一种新兴技术，其特点是能够在规定的运行时间后，通过设计的化学或物理过程，以受控的速率或触发时间完全或部分溶解、分解或以其他方式消失。本综述重点介绍了材料化学领域的最新进展，这些进展为瞬态电子学的一个子类——生物可吸收电子学奠定了基础，该子类的特点是能够在生物环境中重新吸收（或等效地吸收）。主要用例是设计用于插入人体的系统，以在与自然生物过程一致的时间范围内提供传感和/或治疗功能。生物吸收机制可以无害地消除设备及其对患者的相关负荷和风险，而无需进行二次移除手术。核心内容侧重于使能电子材料的化学性质，涵盖有机和无机化合物、杂化物和复合材料，以及它们在生物环境中的化学反应机制。随后的讨论重点介绍了这些材料在生物可吸收电子元件、传感器、电源以及使用专门的制造和组装方法形成的集成诊断和治疗系统中的应用。结论部分总结了未来研究的机会。
生物医学应用多功能纳米材料和器件的开发
摘要。近年来，多功能纳米材料和生物医学设备的发展引起了广泛关注，因为它们有可能彻底改变医疗保健。在本研究中，我们报告了具有定制特性的新型纳米材料的合成和表征，可用于靶向药物输送、成像和生物传感应用。我们采用自下而上的方法设计和制造由生物相容性聚合物、金属纳米粒子和量子点组成的纳米复合材料，这些复合材料具有独特的光学、磁性和电子特性。纳米复合材料用特定配体进行功能化，以实现对癌细胞和病原体的主动靶向。我们还开发了微流体装置，利用合成的纳米材料有效捕获和分析循环肿瘤细胞 (CTC)。在体外和体内对纳米材料和设备的性能进行了评估，证明了增强的药物输送效率、高分辨率成像和灵敏的生物传感能力。此外，我们研究了纳米材料在生理条件下的生物相容性和长期稳定性。我们的研究结果表明，所开发的多功能纳米材料和器件对推进个性化医疗、早期诊断和靶向治疗具有巨大潜力。本研究全面了解了多功能纳米材料在生物医学领域的设计原理和潜在应用，为未来的研究和临床转化铺平了道路。
用于半导体自旋电子器件的半金属 Heusler 合金/GaN 异质结构
由于纤锌矿半导体中的自旋轨道耦合与闪锌矿半导体相比相对较弱，因此 III 族氮化物半导体 GaN 是用于高性能光学半导体自旋电子器件（如自旋激光器）的有前途的材料。为了降低自旋激光器的工作功率，有必要展示从铁磁材料到具有低电阻接触的 GaN 的高效电自旋注入。这里，通过在 CFAS 和 GaN 之间插入超薄 Co 层，开发了外延半金属 Heusler 合金 Co 2 FeAl x Si 1 − x (CFAS)/GaN 异质结构。CFAS/ n + -GaN 异质结清楚地显示了隧道传导，整流非常小，电阻面积积低至 ≈ 3.8 k 𝛀 μ m 2，比以前工作中报道的要小几个数量级，在室温下。使用具有 CFAS/ n + -GaN 接触的横向自旋阀装置，在低温下观察到非局部自旋信号和 Hanle 效应曲线，表明块状 GaN 中存在纯自旋电流传输。在高达室温的温度下观察到自旋传输，在低于 2.0 V 的低偏置电压下具有 0.2 的高自旋极化。这项研究有望为具有高度自旋极化和低电阻接触的 GaN 基自旋电子器件开辟一条道路。
先进半导体器件技术
基于氮化镓 (GaN) 的高电子迁移率晶体管 (HEMT) 技术正在彻底改变现代国防射频和电子战系统。该技术能够以高线性度和高效率在高频下提供高功率。由于这些优势，它被广泛应用于雷达、卫星通信和军事地面通信等各种应用中。基于 GaN 的 HEMT 技术比现有的砷化镓 (GaAs) 单片微波集成电路 (MMIC) 具有显著优势，尤其是在射频功率应用方面。这主要是因为 GaN 器件具有非常高的击穿场，因此能够在更高的电压下工作。此外，GaN 器件的阻抗要高得多，因此在射频功率放大器集成电路中对匹配网络的要求就更低了。总体而言，与竞争对手的射频相比，GaN 技术可以将射频 IC 的尺寸缩小十倍甚至更高