并无需使用载流子注入即可增强电光调制。与此同时,人们正在努力实现完全集成在硅基平台中的发光器,作为 III – V 族材料的经济高效的替代品。这方面的两个主要途径是使用 Ge 及其与 Si 和 Sn 的合金,以及应变工程。硅 – 锗 – 锡 (GeSn) 合金可能是一种很有前途的解决方案 [4],因为它的能带结构可以通过其成分来控制,从而在宽光谱范围内实现高发射效率,但这些三元合金对材料生长提出了一些技术挑战。[5] 能带结构控制的替代途径是在 Ge 和 GeSn 合金中引入拉伸应变。这里的目标是利用拉伸应变来降低导带 L 和 Γ 最小值之间的能垒,实现准直接带隙材料,从而提高辐射效率。此外,拉伸应变的作用是消除重空穴 (HH) 和轻空穴 (LH) 价带之间的简并性,并降低导带和价带之间的能量差,[6,7] 从而提供对带隙的所需控制。这些能带结构效应可以通过光致发光 (PL) 实验揭示,而半导体中应变的关键测量可以使用拉曼光谱来实现。机械变形会显著影响 PL 发射、谷分裂的不均匀性或重叠
本文档是已发表作品的已接受手稿版本,该作品最终以 ACS Applied Nano Materials 的形式发表,版权归美国化学学会所有,由出版商进行同行评审和技术编辑。要访问最终编辑和出版的作品,请参阅 https://doi.org/10.1021/acsanm.0c03373
高品质因数 ( Q m ) 机械谐振器对于需要低噪声和长相干时间的应用至关重要,例如镜面悬挂、量子腔光机械装置或纳米机械传感器。材料中的拉伸应变使得能够使用耗散稀释和应变工程技术来提高机械品质因数。这些技术已用于由非晶材料制成的高 Q m 机械谐振器,最近也用于由 InGaP、SiC 和 Si 等晶体材料制成的高 Q m 机械谐振器。表现出显著压电性的应变晶体薄膜扩展了高 Q m 纳米机械谐振器直接利用电子自由度的能力。在这项工作中,我们实现了由拉伸应变 290 nm 厚的 AlN 制成的 Q m 高达 2.9 × 10 7 的纳米机械谐振器。AlN 是一种外延生长的晶体材料,具有强压电性。利用耗散稀释和应变工程实现 Q m × fm 乘积接近 10 13 的纳米机械谐振器
摘要:在本研究中,我们展示了施加的机械应变与单层 MoS 2 光响应度增加之间的直接相关性。这表明拉伸应变可以提高单层 MoS 2 光电探测器的效率。在我们的设备中观察到的高光电流和延长的响应时间表明,设备主要受光电门控机制控制,施加拉伸应变时,这种机制变得更加突出。此外,我们已经证明,非封装的 MoS 2 单层可以在基于应变的设备中使用许多次循环和长时间,在环境条件下表现出耐久性而不会丧失功能。这种坚固性强调了 MoS 2 在进一步功能化和利用不同柔性传感器方面的潜力。关键词:MoS 2、应变、应变传感器、光电探测器、原子力显微镜、PL 光谱、光电流光谱
III-V 半导体带隙性质和大小的改变对于光电应用具有重要意义。应变可用于系统地在很宽的范围内调整带隙,并引起间接到直接 (IDT)、直接到间接 (DIT) 和其他带隙性质的变化。在这里,我们建立了一种基于密度泛函理论的预测从头算方法来分析单轴、双轴和各向同性应变对带隙的影响。我们表明系统性变化是可能的。对于 GaAs,在 1.52% 各向同性压缩应变和 3.52% 拉伸应变下观察到 DIT,而对于 GaP,在 2.63 各向同性拉伸应变下发现 IDT。我们还提出了一种通过将双轴应变与单轴应变相结合来实现直接-间接转变的策略。确定了应变 GaSb、InP、InAs 和 InSb 的进一步转变点,并与元素半导体硅进行了比较。因此,我们的分析为二元 III-V 半导体中的应变诱导带隙调整提供了一种系统且可预测的方法。
阿尔及利亚 Echahid Cheikh Larbi Tebessi 大学 (1)、阿尔及利亚 Mostefa Ben Boulaid-Batna 第二大学 (2)、法国艾克斯马赛大学 (3) doi:10.15199/48.2024.04.31 使用拉曼光谱和遗传算法优化退火后的 SiGe DPSi 异质结构,以增强材料特性和性能 摘要:在我们之前的调查中,我们通过拉曼光谱深入研究了双多孔硅 (DPSi) 上 SiGe 合金的复杂性,揭示了拉曼峰移、应力和多孔材料中 SiGe 合金中 Ge 浓度之间以前未知的联系。这项研究的突出特点在于其独特的方法——使用遗传算法比较结果。该方法对数据进行了全面的分析,增强了我们对其中复杂关系的理解。通过频率法验证,我们的结果为 DPSi 上的外延生长提供了宝贵的见解,为拉曼光谱、应力和合金成分之间错综复杂的相互作用提供了细致入微的视角。这些发现不仅有助于加深对 SiGe 合金的理解,还为 DPSi Streszczenie 等创新基板上的外延生长领域的进一步发展铺平了道路。 W naszym poprzednim badaniu zagłębiliśmy się w zawiłości stopów SiGe na podwójnie porowatym krzemie (DPSi) za pomocą spektroskopii Ramana, odkrywając nieznane wcześniej powiązania między拉玛纳 (Ramana) 和拉玛纳 (Ramana) 的产品均采用了 SiGe 和材料。 Cechą tego badania 开玩笑 odrębność podejścia — porównanie wyników z wykorzystaniem algorytmugenetycznego。方法是通过分析仪器来分析、分析和分析。 Nasze wyniki、potwierdzone methodą częstotliwości、dostarczają cennych informacji na temat wzrostu epitaksjalnego na DPSi、prezentując zniuansowaną perspektywę na skomplikowane wzajemne oddziaływanie między spektroskopią Ramana, naprężeniem i składem stopu。 Odkrycia te nie tylko przyczyniają się do lepszego zrozumienia stopów SiGe, ale także torują drogę do dalszych postępów w dziedzinie wzrostu epitaksjalnego na innowacyjnych podłożach, takich jak DPSi ( Optymalizacja 异质结构 DPSi wyżarzonych SiGe przy użyciu spektroskopii Ramana 和 algorytmu Genetycznego w celu uzyskania lepszej charakterystyki i wydajności materiałów ) 关键词:双多孔硅、拉曼光谱、遗传算法。关键词:多孔硅、光谱仪、算法。1. 简介 最近的技术进步凸显了减小器件尺寸和提高性能的重要性。因此,越来越需要控制结构中的应力并了解其来源。一种新兴且有前景的策略是采用柔性衬底,其中多孔硅 (PSi) 因其公认的灵活性而脱颖而出 [1, 5]。PSi 的柔韧性和柔韧性使其能够熟练地吸收 SiGe 异质外延膜引起的应力变化,这主要归功于其较高的孔密度。它与硅基微电子学的完美契合和高成本效益为将各种超轴系统(如 III-V 或 SiGe)整合到硅衬底上开辟了新的机会 [6, 7]。最近,双多孔硅 (DPSi) 已成为柔性衬底竞争中的突出候选者,特别是用于在 Si 上的异质系统(如 III-V 和 SiGe)的外延生长 [8]。双多孔硅 (DPSi) 结构由具有密封孔的超薄、原子级平坦上层和厚的、高度多孔的下层组成。然而,在该 DPSi 层上实现 SiGe 和 Ge 的低温外延的努力导致了不均匀外延层的形成,其特征是存在扩展缺陷。[9, 10]。然而,对 DPSi 层进行热处理会引起显著的形态变化,将小孔转变为大孔,同时产生拉伸应变,正如我们之前的研究 [1] 所记录的那样。这种伪衬底具有两个显着的特性:它具有高度的柔韧性和可承受拉伸应变,这为使用退火 DPSi 在 Si 上有效集成异质系统开辟了可能性。本研究深入探索退火 DPSi 作为应力模板层,通过分子束外延沉积高质量单晶 SiGe 层它具有高度的柔韧性,能够承受拉伸应变,这为使用退火 DPSi 在 Si 上有效集成异质系统提供了可能性。本研究深入探索了退火 DPSi 作为应力源模板层,通过分子束外延沉积高质量单晶 SiGe 层它具有高度的柔韧性,能够承受拉伸应变,这为使用退火 DPSi 在 Si 上有效集成异质系统提供了可能性。本研究深入探索了退火 DPSi 作为应力源模板层,通过分子束外延沉积高质量单晶 SiGe 层
摘要:Ti6Al4V 合金具有高比机械性能、优异的耐腐蚀性和生物相容性等独特特性,是一种适用于各种工程应用的理想轻质结构金属。本文详细介绍了选择性激光熔化 Ti6Al4V 零件的机械性能,以及影响最终性能的主要加工和微观结构参数。通过将 Ti6Al4V 零件的微观结构特征与最终机械性能联系起来,提供基础知识,包括拉伸强度、拉伸应变、抗疲劳性、硬度和磨损性能。本文还对激光粉末床熔合与传统加工方法进行了比较。本文还批判性地讨论了成品 Ti6Al4V 零件中存在的缺陷及其对机械性能的影响。文献中的结果表明,当考虑植入物和航空航天应用标准的最低值时(例如 ASTM F136-13;ASTM F1108-14;AMS4930;AMS6932),典型的激光粉末床熔融 Ti6Al4V 拉伸性能(屈服强度 >900 MPa 和拉伸强度 >1000 MPa)是足够的。
受最近成功合成双 M 碳化物的启发,我们利用密度泛函理论研究了 WCrC 和 WCrCO 2 单层的结构和电子特性以及双轴和非平面应变和电场的影响。发现 WCrC 和 WCrCO 2 单层是动态稳定的。WCrC 是金属,而 WCrCO 2 表现出具有窄带隙的半金属特性,可以通过应变工程和电场来控制。WCrCO 2 单层表现出双带隙,在电场存在下得以保留。WCrCO 2 单层的带隙在单轴应变下增加,而在拉伸应变下变为金属,从而产生奇异的二维双半金属行为。我们的结果表明,WCrCO 2 是研究二维狄拉克材料新物理特性的新平台,可能为实现高速低功耗设备提供新的机会。
提出了以直接制造方法制备的激光诱导的多孔石墨烯(LIG),并还探索了其在可伸缩应变传感器中的应用以检测施加的应变。与在PI膜上通过激光涂鸦制备的胶片相比,在聚酰亚胺/聚二甲基硅氧烷(PI/PDMS)复合材料上表现出天然高的可伸缩性(超过30%)。带有LIG的PI/PDMS复合材料在PDM中显示出具有不同PI颗粒浓度的可调机械性能和电子性能。相对于拉伸应变,制备的LIG电阻的良好环状稳定性和几乎线性响应提供了其访问可穿戴电子产品的访问。为了提高PDMS/PI复合拉伸性,我们设计并优化了基里加米(Kirigami)启发的应变传感器,并在顶部表面上lig,从而大大增加了对应用应变的线性响应中的最大应变值从3%到79%。
摘要 — 本文详细研究了机械应变对过渡金属二硫属化物 (TMD) 材料隧道场效应晶体管 (TFET) 的影响。首先,利用密度泛函理论 (DFT) 的第一原理在元广义梯度近似 (MGGA) 下计算机械应变对 MoSe 2 材料参数的影响。通过在非平衡格林函数 (NEGF) 框架中求解自洽 3D 泊松和薛定谔方程,研究了 TMD TFET 的器件性能。结果表明,I ON 和 I OFF 均随单轴拉伸应变而增加,但 I ON / I OFF 比的变化仍然很小。TMD TFET 中这种应变相关性能变化已被用于设计超灵敏应变传感器。该器件对 2% 的应变显示出 3.61 的灵敏度 (ΔI DS / I DS)。由于对应变的高灵敏度,这些结果显示了使用 MoSe 2 TFET 作为柔性应变传感器的潜力。此外,还分析了应变 TFET 的后端电路性能。结果表明,与无应变 TFET 相比,基于受控应变的 10 级反相器链的速度和能效有显著提高。