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硅肖特基整流器芯片
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无硅 ScAlN pMUT - A*OAR
摘要 — 本研究介绍了一种有前途的微加工技术，该技术采用无硅 (SON) 工艺在深度为 1 μ m 的真空腔上形成厚度为 2 μ m 的连续单晶硅膜。利用 SON 工艺，已在 8 英寸硅晶片上展示了高填充因子压电微机械超声换能器 (pMUT) 阵列，腔体宽度范围从 170 μ m 到 38 μ m。器件采用 15% 钪掺杂氮化铝作为 pMUT 的压电层，适用于空气耦合和水耦合应用。空气耦合 pMUT 的峰值位移频率为 0.8 至 1.6 MHz，Q 因子在 120 至 194 之间。水耦合 pMUT 阵列显示，在距离 20 毫米的 DI 水中，针式水听器测量的传输压力范围为 0.4 至 6.9 kPa/V，峰值频率在 5 至 13.4 MHz 之间，分数带宽为 56% 至 36%。本文提出的压电 SON 工艺有可能在低成本、高产量 pMUT 制造中获得关注。
从 KCl 电化学合成纳米硅——...
摘要：目前硅及硅基复合材料在微电子及太阳能器件中得到广泛应用，同时随着锂离子电池容量的不断增大，对硅的纳米纤维及各种颗粒形貌提出了更高的要求。本文研究了低氟KCl–K 2 SiF 6 和KCl–K 2 SiF 6 –SiO 2 熔体电解生产纳米硅，在恒电位电解条件下（阴极过电压分别为0.1、0.15、0.25 V vs.准参比电极电位），研究了SiO 2 添加对电解硅沉积物形貌和成分的影响。将所得硅沉积物从电解液残渣中分离出来，经扫描电镜和光谱分析，制备锂离子电池复合Si/C负极，采用恒电流循环法测量所制备负极半电池的能量特性。循环表明，基于由 KCl–K 2 SiF 6 –SiO 2 熔体合成的硅的 Si/C 复合材料具有更好的容量保持率和更高的库仑效率。在 200 mA · g − 1 下进行 15 次循环后，在 0.15 V 过电压下获得的材料显示容量为 850 mAh · g − 1 。
硅电解质界面稳定化（...
1. 已经证明能够制造 Mg-Si zintl 化合物模型电极，并使用 XPS、STEM-EDS 和 FTIR/Raman 将 SEI 化学与硅进行比较。Q1 完成 2. 已经建立了实验和协议来了解影响硅阳极安全性的因素，特别关注硅电极上发生的高放热反应。Q1 完成 3. 已经确定了 CO2 对模型电极上 SEI 形成稳定性的影响，但检查了 SEI 性质的变化（XPS、FTIR/Raman 和定量电化学测量）作为 CO2 浓度的函数。Q2 完成 4. 已经使用 XPS、AFM/SSRM、STEM-EDS 和 FTIR/Raman 确定了 zintl 相形成机理及其对包括 Si NPs、Si 晶片、a-Si 薄膜在内的模型系统 SEI 的影响。 Q2 完成 5. 锡硅合金生产是否通过取决于该合金能否以 1g 的量制备，以及该合金的循环寿命是否比纯金属更长。 Q2 完成 6. 已经确定了 LiPAA/Si 界面的化学和界面特性（例如 Si 表面和有机材料处的化学键合性质），以及电荷（OCV，0.8V、0.4V、0.15V、0.05V）和干燥温度（100、125、150、175、200C）的关系。 Q3 7. 已经确定了粘合剂如何通过利用二维或三维模型系统改变 Si NP 尺寸和表面来改变硅电极上的应力/应变，以及电荷状态的关系。 Q3 8. 已经实施了能够比较硅阳极安全响应的协议，作为提高硅电池安全性的指标。 Q3 9. 已经发表了一篇论文，使其他研发小组能够分析硅基阳极上 SEI 的稳定性，从而使开发人员或研究人员能够不断提高硅电池的稳定性（与 Silicon Deep Dive 的共同里程碑）。Q4 10. 已经了解了形成的/可溶的 SEI 物质的性质和数量如何随电解质、粘合剂和 Si 阳极（表面
基于硅的 3D 锂离子微电池...
物联网 (IOT) 领域中可穿戴设备、智能电子产品和医疗植入物等小型电子设备的市场日益增长，这需要合适的储能设备。锂离子电池 (LIB) 目前是微电子领域的首选电池，因为它们具有较高的重量能量 (W h kg 1 ) 和体积能量 (W hl 1 )。1 然而，传统设计的 LIB（即袋式、棱柱形、圆柱形）难以小型化。另一方面，超级电容器和薄膜电池可以小型化，并且已经用于微电子设备，但却以牺牲能量密度为代价。2 – 5 对于薄膜电池，可以通过实现 3D 结构阴极来提高能量和功率密度。6,7 增材制造微电池是一种很有前途的技术，可以解决与电子设备的集成问题，并且具有
朝硅光子学4.0
• Most manufacturing and product companies in the field of silicon photonics are US based or SE/E-Asia based • The EU has very strong R&D players in silicon photonics • India is building up strong R&D capacity in silicon photonics • The field is diversifying quickly (new materials, technologies, markets) • The diversity will bring opportunities for both EU and India • Cooperation may be key in this context
碳和硅杂质缺陷
摘要：硝酸盐（GAN）中的缺陷单光子发射器（SPE）近年来由于其提供的优势而引起了人们的关注，包括在室温下操作，狭窄的排放线宽和高亮度。尽管如此，由于可能在GAN中形成的许多潜在缺陷，单光子发射机制的确切性质仍然不确定。在这项工作中，我们对从头算计算进行的系统研究表明，碳和硅作为氮化碳中的常见掺杂剂可以与GAN中的固有缺陷相互作用，并形成新的高速缺陷单光子来源。我们的发现确定了三元缺陷n ga v n c n，其寿命短于1 ns，而小零光子线（ZPL）为864 nm。换句话说，此缺陷可以用作短波长窗口中的高速单光子源进行纤维通信。在尖锐的对比度中，Si支持的缺陷N GA V n Si N具有较高的无占缺陷能水平，该缺陷能水平进入传导带，因此不适合单个光子发射。已经对潜在的缺陷，热稳定性和单光子发射特性进行了系统的研究。分别采用了perdew-burke-ernzerhof交换相关功能和HEYD-SCUSERIA-ERNZERHOF交换相关功能的放松计算和自洽计算。这些发现表明了通过碳或硅掺杂剂的高性能单光子来源的潜力。
创建二维硅碳化物
通过将碳和硅添加到碳化物表面上，我的论文揭示了一种创建二维碳化硅碳化物的新方法，这种材料可能导致更有效的电子设备。如大多数人所知道的那样，今天的电子产品严重依赖硅。为了改善我们的设备，这些硅电子设备已变得越来越小，但现在已经达到了极限。想象一下，如果不使用庞大的三维结构，我们可以使用堆叠在一起的超薄原子。这些床单被称为二维（2D）材料，自2010年获得诺贝尔奖获奖石墨烯以来就引发了一波研究。石墨烯是一层碳原子，向我们展示了2D材料可以彻底改变技术，但它有局限性。例如，石墨烯没有带隙，这对于控制计算机等设备中的电流至关重要，我们需要清除开/关状态（例如管理汽车流量的交通信号灯）。此频段间隙对于创建二进制二进制（电流）和零（无电流）是计算机逻辑的基础至关重要。带有带隙的材料称为半导体，具有直接带隙的材料对于LED，激光器和太阳能电池等设备特别有用。直接带隙就像是一条井井有条的道路，在交通信号灯处停止后，允许汽车平稳，高效地加速，而间接的频段隙就像是一条扭曲的道路，使汽车需要更长的时间才能达到全速。建立在这一发现的基础上，我的目标是直接在TAC水晶上创建2D SIC。在我的研究中，我专注于创建一种新的2D材料：碳化硅（SIC），将硅原子和碳原子组合成单层。科学家认为，2D SIC可能是一个改变游戏规则的人，因为它具有直接的乐队差距，但使其非常具有挑战性。最近，一个突破表明，在顶部加热用薄薄的碳化物（TAC）加热碳化硅晶体可以帮助形成2D SIC。通过将碳和硅添加到加热的TAC表面，我成功形成了2D SIC。这种方法使我可以更好地控制编队过程，并更深入地了解2D SIC的成长方式。另外，通过调整碳的量，我可以在2D SIC的顶部创建石墨烯层。石墨烯的稳定性提高了将其用作2D SIC上的保护层的令人兴奋的可能性。未来的研究可以探索这种可能性。最重要的是，我的作品展示了一种创建2D SIC的新方法，使其更接近被用于下一代电子和光学设备。这可能会导致更快，更高效的技术，继续我们用硅取得的进步，但将其提升到一个新的水平。
