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提高具有完全未掺杂结构的量子设备的可重复性
量子电子器件，例如量子点接触 (QPC) 和量子点，因具有电自旋控制的潜力而引起了人们对自旋电子学和量子信息处理应用的极大研究兴趣 1–6。这些器件可能构成未来量子电路的构建块，例如基于大量相同量子点使用 QPC 作为电荷传感器的量子比特阵列。为了实现大规模可制造性，首先必须建立可重复性，使得集成电路中的每个组件具有相同的工作参数。传统上，调制掺杂结构已用于量子电子器件，因为其易于制造。然而，随机分布的电离供体的背景静电势大大降低了可重复性 7,8。这种内在的可变性可以通过利用完全未掺杂的结构来避免，通过对金属顶栅施加适当的偏置将电荷载流子限制在异质界面处 9-12 。这些结构有许多优点，包括提高迁移率 13 、提高热循环特性 14 ，以及我们将在这里展示的量子传输特性的优越性。量子点接触是连接两个二维储层的窄一维通道，是最简单的栅极定义量子装置类型，使其成为研究可重复性 7,15,16 的理想选择。我们首先问一个问题：如果在同一晶圆上制造几个相同的装置，它们会表现出相同的行为吗？为了研究这个问题，我们在调制掺杂和未掺杂的晶圆上制造了 18 个名义上相同的 QPC，并观察定义和夹断一维通道所需的栅极偏置。我们还研究了 QPC 通道内电导量子化和静电势的均匀性，以及热循环下的可重复性。为了进行比较，我们还研究了空穴 QPC 中的可重复性。基于 III-V 半导体系统的空穴量子器件最近引起了广泛关注，因为它们
简讯 氮掺杂碳材料的制备及其电化学性能分析 岳源
北京理工大学光学与光子学院，北京，100081，中国 电子邮件：yuanyue000418@163.com 收稿日期：2022 年 5 月 1 日/接受日期：2022 年 6 月 1 日/发表日期：2022 年 7 月 4 日 本文重点研究了碳和氮掺杂碳作为超级电容电极材料的制备、结构和电化学表征。电极材料是通过粉碎、氧化预处理和键合、碳化和活化制备的，聚合物材料加工成碳基材料。为了制备碳气凝胶电极材料，采用富氮前驱体方法通过氮掺杂来改变获得的碳基底材料。 SEM 和 XRD 对形貌和晶体结构进行分析表明，掺杂样品中引入了氮，碳电极表面覆盖着云状团簇和不均匀的聚集碳颗粒，而 N 掺杂碳样品具有海绵结构，其中交织着类似石墨的薄片，具有更高的粗糙度和孔隙率，以及更大的表面积。使用循环伏安法 (CV) 和恒电流充放电 (GCD) 循环对制备的碳基材料进行电化学研究表明，N 掺杂碳比对照样品具有更高的电化学电容性能，以及理想的快速充放电性能和功率器件的高功率容量。在 1 A/g 的电流密度下，碳和 N 掺杂碳的比电容分别为 13.56 和 192.12 F/g，这意味着 N 掺杂样品的比电容比未掺杂材料提高了 14 倍。经过 10000 次循环后，N 掺杂碳的循环稳定性显示出几乎 108% 的电容保持率。根据 N 掺杂碳超级电容电极性能与早期关于超级电容器中多孔碳材料的报道的比较，N 掺杂碳超级电容电极的比电容、功率和能量密度与其他报道的 N 掺杂多孔碳结构的值相当或更好。这些测试表明，使用所述方法生成的氮掺杂碳电极材料具有较低的内阻，并且可以在超级电容器中保持良好的电化学性能。关键词：氮掺杂碳；电化学性能；富氮前体；超级电容电极材料
掺杂埃洛石纳米管和含氧多金属氧酸盐的多孔聚合物膜
在此情况下，我们最近建议使用四钌取代的多金属氧酸盐 (POM) Na 10 [Ru IV 4 ( β -OH) 2 ( µ -O) 4 (H 2 O) 4 ( γ -SiW 10 O 36 ) 2 ] (Ru 4 POM)，它作为聚合物膜的防污剂表现出独特的行为。[3,4] POM 是 Mo、W 和 V 等金属的最高氧化态下的过渡金属氧化物。它们具有广泛的结构拓扑和多功能的化学和物理特性，特别是在催化应用方面[5]，并且可以集成到广泛的功能支架 [6] 和薄膜中。[7] Ru 4 POM 具有突出的氧活性，这可以在水氧化过程中观察到[8]，以及 H 2 O 2 催化歧化为 H 2 O 和 O 2 的过程中。 [9] 后一种过程很容易实现，不需要使用外部光/电触发器，也不需要调节 pH 值或温度，因此，只要将 Ru 4 POM 集成到小型设备或膜中，就可以很容易地利用它产生氧气泡。[10] 这些代表了一种有用的机械剂，有助于去除不可逆的污垢颗粒，也就是那些对传统膜清洗有抵抗力的颗粒，这些颗粒会堵塞膜孔并使其重复使用更加困难。在将 POM 嵌入聚合物基质的可能策略中[11]，我们之前已经利用了所谓的表面活性剂包覆 POM（SEP）[12]，通过反阳离子交换，旨在用长的两亲性四烷基铵链取代钠阳离子。具体来说，i）二甲基十八烷基铵 (DODA) 用于促进 Ru4 POM 在 CHCl3 中的溶解度，并允许与聚醚醚酮 (PEEK-WC) 形成合适的聚合物共混物；[3] ii）可聚合阳离子丙烯酰氧十一烷基三乙基铵 (AUTEA) 用作 POM 反离子和可聚合双连续微乳液 (PBM) 的组分，后者用作多孔聚醚砜 (PES) 膜表面的功能涂层。 [4] 然而，尽管具有良好的自清洁性能，尤其是对于后一种系统，但用于制备这些 SEP 的阳离子仍然很昂贵。在此，我们探索了使用埃洛石纳米管 (HNT) 作为支架，从而为该领域提供不同的视角
铁掺杂石墨烯纳米片的带隙工程
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具有增强储能容量和稳定性的 Nb 掺杂 MXene
MXenes 作为储能材料具有独特的特性；然而，有限的层间距离和持续循环下的结构稳定性限制了它们的应用。在这里，我们开发了一种独特的方法，涉及将 Nb 原子掺入 MXene（Ti 3 C 2 ）中，以增强其实现更高离子存储和更长时间稳定性的能力。使用密度泛函理论进行了计算分析，从原子细节上解释了材料结构、电子结构、能带结构和态密度。Nb 掺杂的 MXene 显示出 442.7 F/g 的良好电荷存储容量，这使其可应用于超级电容器。X 射线衍射（XRD）表明在 MXene 中 Nb 掺杂后 c 晶格参数增强（从 19.2A ◦ 到 23.4A ◦ ），这显示了引入具有较大离子半径的元素（Nb）的效果。此外，带隙从原始 MXene 的 0.9 eV 变为 Nb 掺杂 MXene 的 0.1 eV，这表明后者由于金属性质更强而具有导电性增加的特征，这与实验结果相符。这项工作不仅展示了 MXene 中的掺杂效应，还有助于解释物理参数变化所涉及的现象，推动了基于二维材料的储能领域的发展。
掺杂通道 SOI pMOS TCAD 描述包括浮体效应
几十年来，人们对 SOI 器件进行了广泛的研究，并将其应用于多种应用：具有厚硅膜（>60nm）的部分耗尽 SOI 器件用于 RF-SOI 应用 [1]，而具有薄 SOI 膜（<10nm）的全耗尽 SOI 器件用于 RF、数字和更多 Moore 应用 [2-4]。已知 PD-SOI 器件中会发生浮体 (FB) 效应 [5-6]，可以通过体接触消除 [7-8]，而 FD-SOI 器件由于具有薄 SOI 膜，因此不受 FB 效应的影响。最近，已经提出了在薄 BOX 上具有相对较薄的薄膜（22nm）的 SOI 器件，以满足 3D 顺序积分的成像器应用要求 [9]，其中 SOI 膜掺杂可用于 Vt 居中。本文的目的是确定这种 SOI 器件的操作，并提出相应的 TCAD 描述，考虑 SOI 膜掺杂。
通过溶胶-凝胶燃烧得到的 Dy3+ 掺杂 CaAl2O4 的光致发光和余辉
其中 Dy 3+ 掺杂的铝酸钙 (CaAl 2 O 4 :Dy 3+ ) 是一种著名的无机荧光粉，在紫外激发下可发出白色光致发光 (PL)。5 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 除了白色的 PL 之外，即使去除紫外激发后，仍呈现白色的余辉。6 根据 Liu 等人在 2005 年报道，Dy 3+ 是 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 余辉的发光中心，在最佳掺杂浓度为 2 at% 时，固相反应生成的 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 的白色余辉持续时间为 32 分钟。 6 对于辉光材料，带电载流子的激发、迁移、捕获、释放和辐射复合过程对于理解其辉光性质至关重要。 7 – 9 例如，只有当陷阱具有适当的活化能（大约 0.65 eV）时，才能在室温下实现长时间的辉光，而浅陷阱（E # 0.4 eV）和深陷阱（E > 2 eV）并不理想，因为它们在室温下很容易或很难被清空。 7 到目前为止，只有一篇关于 CaAl 2 O 4 :Dy 3+ 辉光的报道，没有完全揭示带电载流子的激发、迁移、捕获和释放过程。缺乏这方面的知识阻碍了对辉光材料的进一步研究。
铝掺杂对ZnO薄膜光学，电气和气体传感特性的影响
这项研究探索了铝掺杂对ZnO薄膜光学和电气性能的影响，以及它们的气感应能力，特别是对血清的响应。薄膜，然后在500°C下退火，其掺杂浓度变化（0％，0.5％，1％，1％，1.5％，2％和2.5％）。结果表明，较高的Al掺杂提高了透射率，这可能是由于结晶度增强和爆发蛋白 - 莫斯效应所致，而2.5％的Al掺杂ZnO表现出最高的透射率约为85％。折射率和灭绝系数分析表明，在较高的掺杂水平下，光吸收和散射降低，反映了膜质量的提高。介电常数的实际和虚部也随掺杂而变化，掺杂的ZnO为0.5％，显示了最高的实际部分，表明更好的介电性能。Al掺杂的ZnO膜的光条间隙随着AL浓度的增加而降低，与先前的研究一致，表明电导率的潜在改善。电性能，尤其是I-V特性，表明较高的Al掺杂降低了电导率，这可能是由于电荷载体散射增加所致。气体传感实验表明，2％掺杂的ZnO对血清表现出更高的敏感性，而耐药性随时间和血清体积而变化，突出了ZnO膜及其环境之间的动态相互作用。该研究的发现表明，Al掺杂增强了ZnO薄膜的光学和传感特性，最佳的掺杂浓度约为2％，以最大程度的灵敏度。
重掺杂磷注入 4H-SiC 上的 Ni 肖特基势垒
意大利微电子与微系统研究所 (CNR_IMM)，第 VIII 大街，5 号工业区，95121 卡塔尼亚，意大利摘要研究了在重掺杂（ND >10 19 cm -3 ）n 型磷注入碳化硅 (4H-SiC) 上形成的 Ni 肖特基势垒的电行为，重点研究了正向和反向偏压下的电流传输机制。肖特基二极管的正向电流-电压特性表明，主要的电流传输是热电子场发射机制。另一方面，反向偏压特性不能用独特的机制来描述。事实上，在中等反向偏压下，注入引起的损伤是导致漏电流温度升高的原因，而随着偏压的增加，纯场发射机制趋近于。讨论了重掺杂层上的金属/4H-SiC 接触在实际器件中的潜在应用。关键词：4H-SiC，电气特性，电流传输，肖特基器件
拓扑绝缘体中非磁性掺杂诱导的量子异常效应
量子异常霍尔效应（QAHE）已在磁掺杂的拓扑绝缘子中进行了实验观察到。然而，主要归因于吸毒者磁掺杂的超高温度（通常低于300 mk），成为潜在应用的艰巨挑战。在这里，提出了一种非磁性策略来产生铁磁性并在拓扑绝缘子中实现Qahe。我们从数值上证明，在BI 2 SE 3，BI 2 TE 3和SB 2 TE 3中，非磁性氮或碳取代可以诱导磁矩，而只有氮掺杂的SB 2 TE 3系统才能表现出远距离的铁磁性，并保存大型的散装带隙。我们进一步表明，其相应的薄膜可以在17-29开尔文的温度下携带Qahe，这比相似系统中典型实现的温度高两个数量级。我们提出的非磁性掺杂方案可能会阐明拓扑绝缘体中高温QAHE的实验性实现。