摘要:三氧化钼 (MoO 3 ) 是一种重要的过渡金属氧化物 (TMO),由于其在现有技术和新兴技术(包括催化、能源和数据存储、电致变色器件和传感器)中的潜力,在过去几十年中得到了广泛的研究。最近,人们对二维 (2D) 材料的兴趣日益浓厚,与块体材料相比,二维材料通常具有丰富的有趣特性和功能,这导致了对 2D MoO 3 的研究。然而,大面积真正的 2D(单原子层至几原子层厚)MoO 3 尚未实现。在这里,我们展示了一种简单的方法来获得晶圆级单层非晶态 MoO3,该方法使用 2D MoS2 作为起始材料,然后在低至 120°C 的基板温度下进行紫外臭氧氧化。这种简单而有效的过程可产生具有晶圆级同质性的光滑、连续、均匀和稳定的单层氧化物,这通过几种表征技术得到证实,包括原子力显微镜、多种光谱方法和扫描透射电子显微镜。此外,使用亚纳米 MoO3 作为夹在两个金属电极之间的活性层,我们展示了最薄的基于氧化物的非挥发性电阻开关存储器,该存储器具有低压操作和高开/关比。这些结果(可能可扩展到其他 TMO)将使进一步探索亚纳米化学计量 MoO3 成为可能,扩展超薄柔性氧化物材料和器件的前沿。关键词:晶圆级、单层、氧化钼、非晶态、电阻开关存储器
摘要:对两种不同类型的电解质(共溶剂和多盐)进行了测试,以用于高压 LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 || Si/石墨全电池,并与含碳酸盐的标准 LiPF 6 电解质(基线)进行了比较。在电池的使用寿命内对阳极和阴极进行原位事后 XPS 分析表明,基线电解质的 SEI 和 CEI 不断增长。在共溶剂电解质中循环的电池表现出相对较厚且长期稳定的 CEI(在 LNMO 上),而确定在 Si/石墨上形成了缓慢增长的 SEI。多盐电解质提供更多富含无机物的 SEI/CEI,同时也形成了本研究中观察到的最薄的 SEI/CEI。在基线电解质电池中发现了串扰,其中在阴极上检测到 Si,在阳极上检测到 Mn。观察发现,多盐电解质和共溶剂电解质均能显著减少这种串扰,其中共溶剂最有效。此外,多盐电解质主要在使用寿命末期检测到铝腐蚀,其中阳极和阴极上均有铝。虽然共溶剂电解质在限制串扰方面提供了更优越的界面性能,但多盐电解质提供了最佳的整体性能,这表明界面厚度比串扰发挥了更好的作用。结合它们的电化学循环性能,结果表明多盐电解质为高压电池提供了更好的电极长期钝化。关键词:LNMO-Si/石墨电池、固体电解质界面、SEI、阴极电解质界面、CEI、表面分析、离子液体电解质
市场研究公司 Omdia 在其《SiC 和 GaN 功率半导体报告——2020 年》(见第 74-75 页)中指出,受混合动力和电动汽车 (HEVs/EVs)、电源和光伏 (PV) 逆变器需求的推动,碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 功率半导体市场预计将在 2021 年超过 10 亿美元,因为它正迅速从初创公司主导的行业发展为由大型知名功率半导体制造商主导的行业。例如,三菱电机现已推出其第二代全 SiC 功率模块,采用新开发的低功耗工业用 SiC 芯片(第 15 页)。此外,在美国空军研究实验室 (AFRL) 的一项第一阶段小型企业技术转移研究 (STTR) 项目的资助下,结构材料工业公司 (SMI) 开发了一种用于 4H-SiC 的低温化学气相沉积 (CVD) 工艺,可实现用于高压功率器件的厚外延层的更高速率生长(同时缩短工艺周期和设备磨损)(第 14 页)。与此同时,SMI 还与纽约州立大学 (SUNY) 奥尔巴尼理工学院合作,获得了美国能源部授予的第一阶段 STTR 合同,以开发普遍的制造基础设施 - 包括改善大晶圆金属有机化学气相沉积 (MOCVD) 均匀性 - 用于在高电流和高电压 (>20A/>600V) 下运行的 GaN,用于电动汽车电力电子设备(第 16 页)。正在推进 GaN 器件功能的制造商包括 EPC,该公司已推出其最新的 100V eGaN FET 系列,面向自动驾驶汽车的 LiDAR 等应用(第 18 页)。GaN 器件在电源应用(例如消费电子产品的快速充电器)中的应用持续激增(尤其是随着性能的提高)。例如,在 Apple iPhone 12 预计于今年晚些时候发布之前,移动配件品牌 Spigen PowerArc 已在新款 20W ArcStation Pro 中使用了 Navitas 的 GaNFast 电源 IC。与此同时,中国的 OPPO 已采用 GaNFast 电源 IC,用于据称是最小、最薄、最轻的 110W 智能手机、平板电脑和笔记本电脑快速充电器(第 19 页)。除了通过向制造合作伙伴 Nexperia 授予许可来增加收入外,Transphorm 还扩展了其高压 GaN 电源转换设备产品组合,旨在推动快速充电电源适配器的普及(第 20 页)。GaN Systems 宣布推出一款新的参考设计,用于包括手机和笔记本电脑在内的消费电子产品中的高功率密度 65W 充电器(第 21 页)。Mark Telford,编辑 mark@semiconductor-today.com该公司还发布了一份白皮书,展示了其 GaN 器件的可靠性,超过了 JEDEC 和 AEC-Q101 测试规范的标准。在新加坡,IGSS GaN (IGaN) 正在建立一个 Epi 中心,作为 4-8 英寸晶圆 GaN MOCVD 的商业和全球联合实验室,将于 2021 年中期投入运营(第 22 页)。最近,就在 9 月 29 日,总部位于荷兰的 NXP Semiconductors 在其位于亚利桑那州钱德勒的工厂开设了新的 8 英寸晶圆 GaN 晶圆厂,专门用于蜂窝基础设施的 5G RF 功率放大器。新晶圆厂已经通过认证,初始产品正在市场上迅速推广,预计将在 2020 年底达到满负荷生产(下一期新闻页面将全面报道)。
早期计算历史跨越数千年,算盘是最早用于计算的设备之一。巴比伦人在公元前 300 年创造了早期版本,而后来的版本则在公元 1200 年左右出现在中国和日本。在 17 世纪,布莱斯·帕斯卡和威廉·莱布尼茨等发明家开发了机械计算器,包括帕斯卡的齿轮式机器。查尔斯·巴贝奇于 1822 年设计了第一台机械计算机差分机。虽然他的设计由于资金问题而从未完成,但它为更复杂的设计奠定了基础。算法和编程的概念在这一时期开始形成。洛夫莱斯伯爵夫人奥古斯塔·艾达·金(拜伦)通常被认为是第一位程序员,她在 1843 年开发了一种名为 Ada 的计算机语言。她写了关于查尔斯·巴贝奇的分析机的笔记,该机旨在使用打孔卡进行计算。随着技术的进步,计算设备也在不断发展。第一台电子计算机出现于 20 世纪中叶,ENIAC(电子数字积分计算器)是 1946 年开发的第一台大型数字计算机。真空管最初用作电子开关,但后来被晶体管取代。晶体管的发明导致了集成电路的发展,集成电路涉及在单个硅片上放置多个晶体管设备。微处理器通过将中央处理器 (CPU) 封装到单个芯片上,彻底改变了计算方式。这标志着第四代计算机的开始,并为我们今天使用的现代计算系统铺平了道路。计算的历史丰富多彩,跨越了几个世纪和大洲。从算盘等古老设备到现在主宰我们生活的复杂机器,每一项创新都建立在上一项创新的基础上,从而带来了我们在现代技术中看到的令人难以置信的进步。英特尔公司推出了第一款微处理器芯片 Intel 4004,其工作频率为 108 kHz,包含大约 2300 个晶体管,相当于 15 台 IBM 个人电脑。 1981 年 8 月 12 日,IBM 发布了其新计算机 IBM PC。2004 年,IBM 将其 PC 业务出售给联想。苹果电脑公司由史蒂夫·乔布斯和史蒂夫·沃兹尼亚克于 1975 年创立,并于 1984 年推出了带有图形用户界面 (GUI) 的 Macintosh。笔记本电脑从 1981 年亚当·奥斯本的 Osborne 1 发展到 1988 年康柏的彩屏笔记本电脑,随后是 2008 年最薄的笔记本电脑 MacBook Air 和 2011 年戴尔 XPS 15Z。微软继续更新 Windows,推出其最新版本“Windows 8”。Linux 操作系统作为 MS Windows 的开源替代品而广受欢迎。最大的 PC 制造商惠普计划出售其 PC 部门,而苹果仍然是个人电脑的主要参与者,尤其是在创意市场。谷歌成为互联网解决方案的重要参与者。从 1990 年到今天,计算机的发展趋势是速度更快、体积更小、更可靠、更便宜、更易于使用。第五代计算设备专注于人工智能、并行处理以及开发响应自然语言输入并具有学习和自我组织的设备。计算机是一种数字设备,可以对其进行编程以将信息从一种形式转换为另一种形式,并且只理解两种状态(开/关或 0/1)。传统计算机包括 NASA 等组织使用的超级计算机和 20 世纪 50 年代为大型企业推出的大型计算机。个人计算机是小型、独立的设备,使用微处理器拥有自己的 CPU。硬件是指计算机的物理组件,而软件则由告诉计算机做什么的程序(指令)组成,存储在硬盘、CD-ROM、软盘或磁带等介质上。处理器是计算机的大脑,包括系统板、接口板和扩展槽。计算机的大脑是 CPU(中央处理器),这是一个或多个集成电路上的复杂电子电路,用于执行软件指令并与其他系统部件(尤其是 RAM 和输入设备)通信。CPU 是计算机的心脏。RAM(随机存取存储器)是一种临时存储器,以电子方式存储 ON 和 OFF 位,但断电时,RAM 中的所有内容都会丢失。它是易失性的,用于存储软件和数据。ROM(只读存储器)是用于永久存储启动指令和其他关键信息的集成电路。用户无法更改或删除此信息;它由制造商固定。ROM 也称为 ROM BIOS(基本输入输出系统软件)。ROM 包含启动指令和输入输出设备的低级处理,例如与键盘和显示器的通信。计算机经历了几代:第一代(1940-1956 年)使用真空管作为电路,使用磁鼓作为存储器。UNIVAC 和 ENIAC 是第一代计算机的代表。第二代计算机(1956-1963 年)使用晶体管,允许使用符号或汇编语言以文字指定指令。在此期间开发了 COBOL、FORTRAN、ALGOL 和 SNOBOL 等高级编程语言。与第一代计算机相比,第二代计算机的优势包括耗电量更少、体积更小、硬件故障更少、编程更简单。第四代计算机的性能和效率比前代计算机更高。这些系统使用微处理器,将数千个集成电路封装在单个硅片上,从而提高了处理速度。半导体存储器的集成实现了更快的数据传输速率,使硬盘更小、更便宜、更宽敞。此外,软盘和磁带的使用促进了计算机之间的数据移植,而图形用户界面 (GUI)、鼠标和手持设备的开发进一步提升了用户体验。在此期间,出现了 MS-DOS、MS-Windows、UNIX 和 Apple 专有系统等新操作系统,并辅以文字处理软件包、电子表格软件和图形工具。计算机的发展导致了更快、更大的主存储器和辅助存储器的发展。这使得可以在各种环境中使用的通用计算机得以创建。图形用户界面 (GUI) 简化了计算机的使用,使其可供更广泛的受众使用。因此,计算机成为办公室和家庭环境中日常生活中不可或缺的一部分。网络功能进一步推动了计算机的广泛采用,这促进了资源共享和硬件和软件的有效利用。第五代计算机正在以人工智能为核心进行开发。虽然仍处于开发阶段,但语音识别等应用程序已经在今天使用。目标是创建能够响应自然语言输入并能够学习和自我组织的设备。第五代计算机的两种主要编程语言是 LISP 和 Prolog。根据计算机的速度、数据存储容量和价格,计算机大致可分为四类。这些分类包括:1. 主存储器:接受数据或指令 2. 二级存储器:存储数据 3. 处理:处理数据 4. 输出:显示结果 5. 控制单元:控制和协调计算机内的所有操作 数据和指令的流动由控制单元控制,从而实现高效的处理和输出。目标是创建能够响应自然语言输入并能够学习和自我组织的设备。第五代计算机的两种主要编程语言是 LISP 和 Prolog。根据计算机的速度、数据存储容量和价格,计算机大致可分为四类。这些分类包括:1. 主存储器:接受数据或指令 2. 二级存储器:存储数据 3. 处理:处理数据 4. 输出:显示结果 5. 控制单元:控制和协调计算机内的所有操作 数据和指令的流动由控制单元控制,从而实现高效的处理和输出。目标是创建能够响应自然语言输入并能够学习和自我组织的设备。第五代计算机的两种主要编程语言是 LISP 和 Prolog。根据计算机的速度、数据存储容量和价格,计算机大致可分为四类。这些分类包括:1. 主存储器:接受数据或指令 2. 二级存储器:存储数据 3. 处理:处理数据 4. 输出:显示结果 5. 控制单元:控制和协调计算机内的所有操作 数据和指令的流动由控制单元控制,从而实现高效的处理和输出。