摘要 — 我们提出了一种新型紧凑型宽带波导 T 结功率分配器,特别适用于毫米波和太赫兹频率。它将基于基板的元件整合到波导结构中,以提供输出端口的隔离和匹配。内部端口引入在基板上形成为 E 探针的 T 结的顶点。这有助于将反射能量从输出端口有效地耦合到与 E 探针集成在同一基板上并通过薄膜技术制造的新型薄膜电阻终端。设计、模拟和制造了适用于 150-220 GHz 频带的功率分配器,以实验验证理论和模拟性能。结果表明,模拟和测量结果具有极好的一致性,对于三端口设备,输入和输出端口的回波损耗显著为 20 dB,输出端口之间的隔离度优于 17 dB。此外,测量的插入损耗小于 0.3 dB,幅度和相位不平衡分别为 0.15 dB 和 0°。此外,分压器对内置吸收负载的电阻材料的尺寸和薄层电阻具有出色的耐受性,使该设备成为毫米波和太赫兹系统(特别是射电天文接收器)非常实用的组件。
摘要 金属-石墨烯接触电阻是限制石墨烯在电子设备和传感器中技术开发的主要因素之一。高接触电阻会损害器件性能并破坏石墨烯固有的优良特性。在本文中,我们制造了具有不同几何形状的背栅石墨烯场效应晶体管,以研究接触和沟道电阻以及载流子迁移率随栅极电压和温度的变化。我们应用传输长度法和 y 函数法,表明这两种方法可以相互补充以评估接触电阻并防止在估计载流子迁移率对栅极电压的依赖性时出现伪影。我们发现栅极电压以类似的方式调节接触和沟道电阻,但不会改变载流子迁移率。我们还表明,升高温度会降低载流子迁移率,对接触电阻的影响可以忽略不计,并且可以根据施加的栅极电压诱导石墨烯薄层电阻从半导体行为转变为金属行为。最后,我们表明,消除接触电阻对晶体管沟道电流的不利影响几乎可以使载流子场效应迁移率翻倍,并且通过 Ni 接触的锯齿形成形可以实现低至 700 Ω · μ m 的竞争性接触电阻。
导电氧化物界面引起了广泛关注,这既是因为基础科学的原因,也是因为氧化物电子设备的潜力。这种设备技术成熟的一个重要差距是可扩展性和控制电子特性的途径,这可能会缩小设备工程空间。在这里,我们展示并解释了高度可调的导电氧化物界面的机制。我们使用可扩展且与行业兼容的原子层沉积 (ALD) 技术合成了非晶态-结晶态 Al 2 O 3 /SrTiO 3 界面。在 ALD 室中使用 NH 3 等离子体预处理,并将其持续时间用作电性能的调整参数,其中在室温下观察到三个数量级的薄层电阻跨度。对于导电性最强的样品,我们的结果与使用最先进的外延生长技术(例如脉冲激光沉积)制备的全晶态氧化物界面的最高载流子密度值相当。我们将导电性的起源确定为 NH 3 等离子体预处理引起的 SrTiO 3 还原引起的氧空位。这些结果提供了一种实现导电氧化物界面的简单、可扩展且与工业兼容的途径,具有广泛的参数空间,为氧化物器件工程提供了多功能且灵活的工具包。
导电氧化物界面引起了广泛关注,这既是因为基础科学的原因,也是因为氧化物电子设备的潜力。这种设备技术成熟的一个重要差距是可扩展性和控制电子特性的途径,这可能会缩小设备工程空间。在这里,我们展示并解释了高度可调的导电氧化物界面的机制。我们使用可扩展且与行业兼容的原子层沉积 (ALD) 技术合成了非晶态-结晶态 Al 2 O 3 /SrTiO 3 界面。在 ALD 室中使用 NH 3 等离子体预处理,并将其持续时间用作电性能的调整参数,其中在室温下观察到三个数量级的薄层电阻跨度。对于导电性最强的样品,我们的结果与使用最先进的外延生长技术(例如脉冲激光沉积)制备的全晶态氧化物界面的最高载流子密度值相当。我们将导电性的起源确定为 NH 3 等离子体预处理引起的 SrTiO 3 还原引起的氧空位。这些结果提供了一种实现导电氧化物界面的简单、可扩展且与工业兼容的途径,具有广泛的参数空间,为氧化物器件工程提供了多功能且灵活的工具包。
摘要:半导体需要稳定的掺杂才能应用于晶体管、光电子学和热电学。然而,这对于二维 (2D) 材料来说是一个挑战,现有的方法要么与传统的半导体工艺不兼容,要么会引入时间相关的滞后行为。本文我们表明,低温 (<200 ° C) 亚化学计量 AlO x 为单层 MoS 2 提供了稳定的 n 掺杂层,与电路集成兼容。这种方法在通过化学气相沉积生长的单层 MoS 2 晶体管中实现了载流子密度 >2 × 10 13 cm − 2、薄层电阻低至 ∼ 7 k Ω / □ 和良好的接触电阻 ∼ 480 Ω · μ m。我们还在这个三原子厚的半导体上实现了创纪录的近 700 μ A/μ m (>110 MA/cm 2 ) 的电流密度,同时保持晶体管的开/关电流比 >10 6 。最大电流最终受自热 (SH) 限制,如果器件散热效果更好,最大电流可能超过 1 mA/μ m 。这种掺杂的 MoS 2 器件的电流为 0.1 nA/μ mo,接近国际技术路线图要求的几个低功率晶体管指标。关键词:2D 半导体、电流密度、掺杂、高场、自热、MoS 2 、Al 2 O 3 T
我们报道了一种通过原子层沉积 ALD 在长宽比超过 35:1 的非常窄的孔内共形生产薄的、完全连续且高导电性的铜膜的方法。纯铜薄膜由新型铜 I 脒基前体、铜 IN、N -二仲丁基乙脒和分子氢作为还原剂生长。该铜前体在汽化过程中为液态,因为其熔点 77°C 低于其汽化温度 90-120°C 。因此,前体蒸汽的传输非常可重复且可控。碳和氧杂质低于 1 原子%。每个循环的生长在 SiO 2 或 Si 3 N 4 表面上为 1.5-2 Å/循环,但在金属 Ru、Cu 和 Co 表面上仅为 0.1-0.5 Å/循环。在氧化物表面,铜原子形成孤立的铜晶体,经过更多沉积循环后合并为粗糙的多晶膜。在 Ru 和 Co 金属表面上,ALD Cu 密集成核,形成光滑且附着力强的薄膜,即使对于薄至 4 个原子层的薄膜,这些薄膜也是连续的。在 2 nm Ru 基底上沉积 4 nm Cu 时,薄层电阻低于 50 / ,这足以制作用于电镀 Cu 互连线的种子层。© 2006 电化学学会。DOI:10.1149/1.2338632 保留所有权利。
二维材料的合成需要较高的工艺温度才能获得较高的材料质量,这阻碍了在器件晶圆上直接合成。因此,制造需要将二维材料从专用的生长衬底转移到器件晶圆上。本论文介绍了一种通过晶圆键合转移二维材料的通用方法。该方法的目标是在半导体代工厂的生产线后端集成到电子电路上。该方法的变体是悬挂二维材料的自由悬挂膜,并将层堆叠成二维材料异质结构。二维材料的图案化是器件制造的基本步骤。然而,标准的光刻方法会导致保护性抗蚀剂残留,从而降低器件性能。本论文介绍了一种非接触、无抗蚀剂的方法,通过激光直写和现成的系统以纳米级精度对二维材料进行图案化。金属电极和二维材料之间的电接触电阻显著影响器件的性能。本论文研究了湿度对石墨烯接触电阻和薄层电阻的影响。这一见解对于在无封装或密封包装的环境中操作至关重要。多层铂硒化物 (PtSe 2 ) 是一种半金属二维材料,可在 450 ◦ C 以下合成。本论文展示了通过在器件基板上直接生长将 PtSe 2 光电探测器与硅波导集成。光电探测器在红外波长下工作,这对于集成光子电路很有前景。