摘要:石墨烯/硅异径光电探测器由于高表面状态和界面处的低屏障高度而遭受高黑暗电流,这限制了它们的应用。在这项研究中,我们通过磁控溅射引入了HFO X界面层以解决此问题。使用这种新结构,在偏置电压为-2 V的情况下,暗电流降低了六次。在460 nm的照明下,响应性为0.228a/w,检测率为1.15×10 11 cmHz 1/2 w -1,噪声等效的功率为8.75×10-5 pw/hz 1/2/2/2/2/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/2/2/hz 1/2/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/hz 1/2/2/2/hz 1/2/2/hz 1/2/2/hz 1/2/hz 1/2/2/2/hz 1/2/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/2/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/2/hz 1/2/hz。此外,HFO X界面层中的氧空位为电荷载体提供了导电通道,导致光电流增长2.03倍,外部量子效率为76.5%。光电探测器在低偏置电压下保持良好的光响应能力。这项工作展示了HFO X膜作为界面层材料的出色性能,并为高性能光电探测器提供了新的解决方案,以及提高太阳能电池光伏转换效率的新途径。
摘要 . 金属薄膜的物理气相沉积 (PVD) 广泛应用于半导体技术器件的制造 - 近年来其应用范围不断扩大。钨 (W) 是一种低电阻率的难熔金属,通常通过 PVD 方法沉积,用作半导体器件的栅极触点,由于其功函数低且热稳定性高,W 可用于制造微电子器件中的场发射器 [1–3]。为了监测磁控溅射法合成薄膜的质量,有必要开发适合分析这些薄膜的方法。红外光谱法是一种灵敏的化学键分析方法,但 W 薄膜含有弱极性和非极性 WW 键,无法通过红外光谱法直接检测到,因此选择 W 的氧化作为热氧化方法,用于检测厚度为 150 nm 的薄膜的氧化产物,例如 WO 键。氧化后,观察到 W 薄膜在空气中 600 ℃ 时已发生氧化。改性涂层的傅里叶变换红外光谱 (FTIR) 光谱表明,在 700-900 cm -1 区域形成了额外的新信号,这归因于 WO、OWO、W=O 键 - 在 Si-SiO 2 基材上形成了 W-氧键。为了确保涂层均匀性和生产质量,建议使用另外合成的对照样品进行 FTIR 分析。
以及利用化学气相沉积(CVD)技术基于石墨烯材料的可改性传感器。8 对于基于聚合物的传感器的制造,Yan Jin 等人预测了两种技术。一种是拉伸工艺,另一种是挤压技术。9 Helwig,A.等人10 提出了基于光化学传感器技术和多通道非色散(NDIR)系统的健康监测方法,用于监测航空液压油。Mamun,MAA 和Yuce,MR 11 研究了一种基于纳米材料的可穿戴化学传感器。他们提出了基于化学转导原理的可穿戴化学环境传感器,并总结了它们的电、光化学和电化学行为。同样,Kim,Y.等人12 提出了一种基于二维材料(即石墨烯)的柔性化学传感器。他们利用晶圆级直接转化技术在聚合物基底上获得了石墨烯微图案。所提出的传感器表现出快速的响应时间。Alshoaibi, A. 和 Islam, S. 13 提出了一种热稳定的光化学传感器。该传感器基于 ZnO 掺杂的 SiO 2 - TiO 2 纳米复合材料。该传感器表现出快速的响应时间。此外,许多研究人员已经研究过光化学传感器并取得了良好的结果,如参考文献 14 - 16 所示。在这项研究中,我们研究了石墨烯薄膜并尝试将其用于制造光化学传感器。石墨烯薄膜借助射频磁控溅射技术沉积在干净的玻璃基板上,并分别暴露于丙酮、IPA 和甲苯中;我们根据其结构特性选择了暴露化学品,
通过在 1000 ◦ C 下进行 1 小时和 3 小时的真空退火,研究了磁控溅射合成的化学计量 Ti 0.12 Al 0.21 B 0.67 薄膜的热稳定性。比较了沉积态和退火后薄膜的化学成分、相形成和形态的变化。X 射线衍射 (XRD) 数据表明,沉积态 Ti 0.12 Al 0.21 B 0.67 薄膜中形成了单相固溶体。退火 1 小时后,扫描透射电子显微镜 (STEM)、能量色散 X 射线映射 (EDX) 和原子探针断层扫描 (APT) 研究揭示了富 Al 和富 Ti (Ti,Al)B 2 域的偏析,与旋节线分解一致。此外,AlB 12 的形成伴随着 Al 浓度从 20.9 原子% 降至 16.8 原子%,这可能是由于蒸发引起的,表明在退火 1 小时期间富 Al (Ti,Al)B 2 域发生了分解。退火 3 小时后对薄膜的分析表明,存在持续的旋节线分解以及富 Al (Ti,Al)B 2 域的进一步分解,除了 AlB 12 的形成外,还导致 Al 浓度因 Al 蒸发而降至 12.5 原子%。在 1100 ◦ C 下进行原位透射电子显微镜 (TEM) 研究期间观察到的相形成趋势与上面讨论的分解过程一致。这里确定的热稳定性极限是通过空间分辨的结构和成分探针揭示的,它将 Ti 0.12 Al 0.21 B 0.67 在真空中的应用温度范围限制在 < 1000 ◦ C 的温度范围内,并强调仅基于 XRD 数据的热稳定性研究会导致高估热稳定性。
量子信息技术中必不可少的量子器件是在硅或蓝宝石晶片上制造的。最近的研究发现,晶片中的声学模式可以在量子态操控中发挥重要作用,包括声学和量子比特态之间的交换操作,从而导致冷却 1,2。声学模式由晶片上制备的压电换能器产生。这通常是材料声学研究最常用的方法,其中电极与换能器粘合,而换能器与感兴趣的样品直接接触。换能器对振荡电压的压电响应将电磁信号转换为机械振荡。在某些情况下,让电极或换能器与样品物理接触是不可取的或不切实际的。在这里,我们展示了一种用于产生和测量材料中声学共振的非接触式技术。Dobbs 3 描述了使用螺线管和静磁场在金属中产生声学共振。电磁信号与机械振动之间的耦合是通过磁场产生的洛伦兹力实现的,从而无需使用压电材料。洛伦兹力发生在金属表面或射频 (RF) 穿透深度内,从而在体内产生声学模式。通过这种方法,我们研究了硅晶片中的高谐波声学模式,精确测量了纵向和横向声速并计算了相应的弹性常数。我们的样品是一块 [001] 单晶硅晶片,一侧覆盖有 Nb 薄膜。样品从最初直径为 15 厘米的商用晶片上切割下来,尺寸为 4mmx 4mmx 330 µ m(浮区,电阻率 > 10,000 Ωcm)。本文详细描述的结果针对的是厚度为 155 nm 的 Nb 薄膜,由 Rigetti Computing 采用高功率脉冲磁控溅射 (HiPIMS) 制备。高达 14 T 的高磁场敏感度测量
1. 扩大X射线分析实验室的活动和设施评估和认证产品和废弃物,符合欧盟指令 - ROHS、WEEE、ELV、CEEX-M4-C2-6193,项目主管,2006 2. 用于先进气体检测的纳米结构光学传感器,CEEX 模块 1,项目编号。 6376/2006,项目经理,2006 3. 通过以下方法沉积的纳米结构碳层质量的比较研究:真空热电子弧(VAA)、阴极电弧和磁控溅射,CEEX 模块 1,项目编号。 9396/2006,项目经理,2006 4. 马氏体时效钢的硬化机理和热稳定性的高级研究,CEEX Module 1,项目编号: 1057/2006。项目经理,2006 年 5. 用于生产燃料电池超纯氢的膜反应器的研究和开发,PNCDI 2,合同 21004/2007,项目经理,2007 年 6. 用于改善汽车生产中使用的金属材料表面性能的创新技术,PNCDI 2,合同 71038/2007,项目主管,2007 年 7. 由金属间化合物制成的新材料,用作铱和钴伽马源的辐照靶,用于工业和医学,PNCDI 2,合同 71141/2007,项目经理,2007 年 8. 由金属间化合物制成的新材料,用作铱和钴伽马源的辐照靶,用于工业和医学,PNCDI 2,合同 71141/2007,项目经理, 2007 9. 先进医疗治疗技术开发综合项目,编号:PN-III-P1-1.2-PCCDI-2017-0728 合同号 63PCCDI/2018,项目经理,2018 10. 能源和医疗领域的先进材料和激光/等离子加工技术
摘要:改善脆性底物上纳米化薄膜的界面稳定性对于诸如微电子等技术应用至关重要,因为所谓的脆性 - 延性 - 延性 - 延性界面限制了其整体可靠性。通过调整薄膜特性,由于分层过程中的外部韧性机制,可以改善界面粘附。在这项工作中,在模型的脆性 - 凝胶界面上研究了膜微结构对界面粘附的影响,该模型由脆性玻璃底物上的纳米化cufim插头组成。因此,使用磁控溅射将110 nm薄的Cu纤维沉积在玻璃基板上。虽然在溅射过程中保持纤维厚度,残留应力和纹理的质地可比,但在沉积过程中和通过等温退火过程中,纤维微结构变化了,导致四个不同的cufifms产生了晶粒尺寸分布。然后使用应力的MO覆盖剂确定每个Cufim的界面粘附,这触发了直接自发扣的形状的Cufifm分解。每个薄膜的混合模式粘附能的范围从较大晶粒的膜的2.35 j/m 2到4.90 j/m 2的纤维,对于纳米晶粒量最高的薄膜。使用聚焦的离子束切割和通过共聚焦激光扫描显微镜对扣子进行额外研究,可以通过对扣的额外研究进行清晰的效果,以将其切换并量化固定在弯曲的薄膜中的弹性和塑性变形的量。关键字:薄膜粘附,脆性 - 延性界面,自发扣,纤维微观结构,纳米化的cufifms可以证明,具有较小晶粒的膜表现出在分层过程中吸收更高量的能量的可能性,这解释了它们较高的粘附能量。
ZnMgO 固溶体体系之所以受到关注,是因为通过改变其成分可以调整许多重要的物理特性。该合金体系在室温下覆盖了直接带隙 3.36 eV(ZnO)和 7.8 eV(MgO)之间的宽紫外 (UV) 光谱范围,因此对短波长光学应用非常有吸引力,例如紫外探测器 [1-3] 和光发射器 [4-6]。Zn 1-x Mg x O 体系 [7,8] 通过调整体系中的成分(x 参数值),可以模拟宽光谱范围内的光学、发光和光电特性。通过改变成分,可以生产用于短波长 UV-A(320-400 nm)、UV-B(280-320 nm)和 UV-C(200-280 nm)辐射的装置 [9,10]。这些材料的纳米结构化,特别是纳米结构薄膜的生产,是模拟特定性能的另一个元素。各种技术已用于制备 ZnMgO 薄膜,如脉冲激光沉积 (PLD) [11]、等离子体增强原子层沉积 (PE-ALD) [12]、热液 [13]、化学浴沉积 (CBD) [14]、射频等离子体辅助分子束外延 (RF-MBE) [15-18]、DC [19, 20] 和 RF [21-23] 磁控溅射、化学气相沉积 (CVD) [24]、金属有机化学气相沉积 (MOCVD) [25, 26]、气溶胶沉积 [27-31] 和溶胶-凝胶旋涂 [30, 32-35]。气溶胶沉积法具有易于控制和处理化学品和基材以及对化学计量具有出色控制的优点。由于采用非真空设备、低温处理、低缺陷密度和低环境影响,该方法适合于以更快的速度和低成本制备高质量大面积薄膜。该方法可以在相当短的时间内沉积薄膜,易于掺杂,并制备具有良好电学和光学性质的均匀薄膜。
热电设备将热量转化为电能,不会产生温室气体排放,并有可能作为可穿戴设备的能源。目前的努力重点是设计既具有高转换效率又具有机械灵活性的材料。半赫斯勒材料(例如 TiNiSn)表现出良好的化学稳定性和热电效率,但它们固有的脆性对柔性设备的应用构成了挑战。在这里,TiNiSn 薄膜在室温下通过直流磁控溅射沉积,以研究它们对柔性设备应用的弯曲响应。因此,考虑了不同的基材:Si、Kapton、丝绸和打印纸,而 Si 被用作参考。分别采用能量色散 X 射线光谱和广角 X 射线散射分析沉积薄膜的成分和结构。通过扫描电子显微镜检查薄膜形态。此外,还采用密度泛函理论 (DFT) 探索柔性基板与非晶态 TiNiSn 之间的界面,并计算柯西压力,这是延展性/脆性行为的关键指标。非晶态 TiNiSn 薄膜对柔性 Kapton、丝绸和纸基板表现出良好的粘附性。施加机械载荷,即弯曲至 154 ◦,以评估裂纹形成,仅在 78 ◦ 和 154 ◦ 处出现少量裂纹,从而表明具有一定程度的柔性。DFT 数据支持这些发现,显示非晶态 TiNiSn 与柔性基板单体之间的粘附强度中等。计算出的柯西压力为 30 GPa,表明 TiNiSn 在非晶状态下具有延展性。因此,替代其他耗时的合成方法、消除对高温的需求以及提供对各种基板具有良好粘附性的无毒且经济高效的材料是非晶态 TiNiSn 薄膜成为柔性热电装置的良好候选材料的原因。
微藻对生物燃料和生物产生产生的强大潜力;但是,有效的收获方法仍然是增强微藻产品的经济竞争力的关键挑战。这项研究引入了一种简单的方法,用于制造适合场景的自我清洁微滤膜。微藻溶液通过用ZnO涂层氧化铝底物。使用反应性磁控溅射沉积ZnO层,并通过受控涂层厚度调整膜的功能性能。表面表征证实了均匀的晶体ZnO层的形成。发现Zno涂层膜的太阳光吸收随涂层厚度而变化。膜的水接触角从ZnO涂层后的80°降低至42°,表明亲水性大幅增加。最初均未涂层和ZnO涂层的氧化铝膜显示出约55 l m⁻2H⁻1(LMH)的渗透通量,但ZnO涂层的膜表现出优质的结变耐药性,与32%滤过32%的embrane incembrane incebrans相比,在32%的滤膜后仅5%通量下降。 在最佳条件下,ZnO涂层的膜在太阳能模拟器暴露的30分钟内实现了完全的通量恢复,突出了它们出色的光催化自我清洁能力。 在三个重复的过滤周期和膜恢复的情况下,Zno涂层的MEM麸皮的性能保持稳定,标准DEVI <5%,证实了Zno涂层的耐用性。最初均未涂层和ZnO涂层的氧化铝膜显示出约55 l m⁻2H⁻1(LMH)的渗透通量,但ZnO涂层的膜表现出优质的结变耐药性,与32%滤过32%的embrane incembrane incebrans相比,在32%的滤膜后仅5%通量下降。在最佳条件下,ZnO涂层的膜在太阳能模拟器暴露的30分钟内实现了完全的通量恢复,突出了它们出色的光催化自我清洁能力。在三个重复的过滤周期和膜恢复的情况下,Zno涂层的MEM麸皮的性能保持稳定,标准DEVI <5%,证实了Zno涂层的耐用性。这些发现突出了Zno涂层的陶瓷膜的潜力,作为可持续微藻收集的具有成本效益的解决方案。