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p型门的低温传输特性 -
摘要：基于主流的块状结局效果晶体管（Finfet）技术，制造了16 nm-L G P型栅极栅极硅纳米线（Si NW）金属氧化物半氧化物晶体管效应晶体管（MOSFET）。已系统地研究了正常MOSFET的电气特性以及低温时的量子运输的温度依赖性。我们证明了GAA SI NW MOSFET的低温栅极控制能力和身体效应的免疫力，并观察纳米线（110）通道方向子频段结构的两倍退化孔子带的运输。此外，在GAA SI NW MOSFET中证明了明显的弹道传输特性。由于存在典型MOSFET的间隔物，因此在较低的偏差下也成功实现了量子干扰。
低温仪器的功率控制电子
为了实现高效率高密度的低温仪器系统，电源处理电子设备应与传感器和信号处理电子设备一起放置在冷环境中。典型的仪表系统需要通常从处理线频率交流功率获得的低压直流。开关模式电源转换拓扑，例如前进，飞回，推扣和半桥，用于使用脉冲宽度调制（PWM）或谐振控制的高效电源处理。本文介绍了使用市售CMOS和BICMOS集成电路实施的几个PWM和多共振的功率控制电路，以及它们在液氮温度（77°K）下的性能与室温（300％）的性能相比。在低温温度下综合电路的运行在速度提高，闩锁易感性降低，泄漏电流降低以及降低热噪声方面的性能提高。但是，开关噪声以77％的速度增加，而300％则增加。实验室测试的功率控制电路在77°K下成功重新启动。
180nm CMOS技术的低温表征...
采用传统 CMOS 工艺制造但在 4 K 及以下低温下工作的微电子器件最近引起了量子计算领域的关注，因为它们可用作精密控制器和低噪声放大器 [1,2]。这种将电子设备直接纳入低温环境而不是在室温下操作的方法可以在 CUORE（罕见事件地下低温观测站）等实验中提供类似的优势，CUORE 使用低温辐射热法来搜索无中微子双重 beta 衰变。CUORE 使用 TeO 2 晶体上的中子嬗变掺杂 (NTD) 热敏电阻来感应物理能量沉积引起的温度变化。目前，所有 CUORE 电子设备，包括用于偏置 NTD、放大信号和执行读出的电子设备，都在室温下运行 [3]。未来的带粒子识别的 CUORE 升级版 (CUPID) 计划利用为 CUORE 开发的通用低温基础设施，但其电子基础设施的升级正在考虑中 [4]。设计为在 4 K 或以下运行的 CMOS 微电子技术为 CUPID 中的信号前置放大提供了一种替代方法，可以降低电子噪声并引入适度的通道复用因子。到目前为止，在亚开尔文温度下对 CMOS 器件特性的测量很少，如果我们希望考虑使用它们在 CUPID 基准工作温度附近构建放大器和多路复用器，就必须了解这些特性。在本文中，我们介绍了 180 nm CMOS 技术在低至 100 mK 时的首次特性之一，这将用于指导这些器件的设计。
用于低温量子电子学的布洛赫晶体管
我们报告了用于新兴低温量子电子学平台的布洛赫晶体管 (BT) 的开发情况。BT 是一种完全量子非耗散设备，有助于将量化电流精确传输到电路，I =2 efn（其中 n 是整数，e 是电子电荷，f 是微波频率）。它在经典电子学中没有类似物，但它是量子电子学所必需的。量化电流的幅度可通过四个控件进行调整：栅极或偏置电压以及微波的频率或幅度。该设备具有在布洛赫振荡范围内工作的约瑟夫森结、隔离电磁电路和微波馈电引线。BT 在 ∼ 5 µ V 的偏置下工作，可以提供高达 10 nA 的量化电流。
（金属）低温应用的材料选择
• 当材料冷却至低温时，其性能会发生显著变化。热导率和电导率等性能可能会增加，屈服强度和极限抗拉强度也会增加，但延展性和韧性通常会降低，对于某些材料来说，甚至会从延展性转变为脆性。
低温动态逻辑的温度-频率边界
云计算正在增加对大规模、节能和快速计算系统的需求。满足这些目标的 CMOS 电路样式是动态逻辑。由于云计算中心不需要可移植性，因此这些系统可以支持低温操作。低温操作消除了动态电路的根本问题，即由于漏电流导致的逻辑状态丢失。在较高温度下，静态逻辑电路是首选，因为这些电路不受漏电流的影响。因此，工作温度会影响电路样式的选择：动态还是静态。本文讨论了动态 CMOS 电路在不同温度下的运行以及动态逻辑优于静态逻辑的温度。在 1.209 GHz 以上运行的动态逻辑可用于高达 300 K 的温度下，对于 160 nm 技术节点，温度为室温。在较低频率下，应使用静态电路。在 77 K 以下（液氮温度），动态逻辑在 29.7 MHz 以上稳定。在低于 11 K 的温度下，可以使用运行在 1 赫兹以上的动态逻辑电路。由于动态逻辑电路在 4.5 K 以下的直流下工作，因此在低于此温度的任何频率下，包括液氦温度 4.2 K，动态逻辑都是可取的。
低温聚合物复合材料研究进展...
因此，本研究首先简要介绍一些重要的机械测试方法，然后概述聚合物复合材料，最后描述聚合物复合材料在暴露于低温时强度、模量、韧性、脆性和热导率等性能的变化，并与强度、模量、韧性、脆性和热导率等类似性能进行比较。还重点介绍了聚合物复合材料的机械和热性能的不同表征数据，以评估其是否适合低温应用，这将作为一份关于温度变化对低温范围内改性聚合物性能影响的综合报告，使人们熟悉聚合物复合材料在低温下的性能和行为。
促使...
NASA正在努力通过Artemis计划重返月球，并最终通过Artemis计划，利用创新技术来建立与美国商业和国际合作伙伴合作的可持续探索架构[1]。未来的NASA体系结构具有基本的低温推进系统，以支持月球任务和最终对火星的未来任务。NASA一直投资于过去十年中的CFM活动和被动存储，转移和测量技术，以及主要集中于地面发育，并进行了一些小规模的微重力液实验。最近，NASA创建了一个低温流体管理（CFM）技术图表，以确定需要进一步开发才能达到技术准备水平（TRL）6的关键差距，然后再注入飞行应用程序。以解决技术差距，从战略上计划通过地面和飞行演示，与国际合作伙伴合作，并利用公共私人合作伙伴关系（PPPS）通过协作机会（ACO）申请通过临界点（ACO）求职点来投资于多元化的CFM投资组合方法。一旦证明了这些系统功能，这些系统功能将使Artemis计划及其他地区所需的高性能推进剂系统。