在过去的二十年中,Gan Hemts(高电子迁移率晶体管)已证明其超过硅电源器件限制的高潜力。然而,基于GAN的侧向下摆遭受了几个突出的问题,例如电子捕获和相关的设备可靠性,这是由于闸门边缘处的尖峰电场以及没有雪崩效应。此外,较高的击穿电压需要增加门才能排出距离,从而导致不需要的大设备尺寸。这就是为什么垂直GAN Power设备越来越引起人们的兴趣和社区的强烈努力的原因。的确,高击穿电压,雪崩能力,具有高电流扩展的电场管理和小型设备足迹是垂直电源设备的一些主要优势。如果在硅底物上生长,则可以大大降低整体成本。在这项工作中,我们演示了具有高性能和线性击穿电压缩放的准垂直gan-on-si销钉二极管,并具有漂移层的厚度。完全垂直销钉二极管也被制造出了相似的崩溃场,甚至可能降低了反抗性的罗恩。
放射治疗 (RT) 的主要挑战是向肿瘤提供足够高的治疗剂量,同时保持附近器官受到可耐受的剂量,新的治疗方式正在迅速涌现。FLASH 放射治疗提供的治疗剂量比传统 RT(0.05 Gy/s)快几个数量级(≥40 Gy/s),并且已被证明可以降低正常组织发生并发症的可能性,同时提供与传统剂量率相似或更好的肿瘤控制率,减少治疗时间和器官运动相关问题。然而,FLASH RT 的临床实施面临着重大挑战,因为它的要求使得大多数现有的剂量测定设备已过时。碳化硅 (SiC) 的物理特性使其成为一种有趣的辐射剂量测定材料。SiC 的宽带隙降低了热产生电荷载流子的速率,从而与硅相比降低了漏电流和噪声。特别值得注意的是,SiC 每 mGy 沉积的信号产量(4H-SiC 为 425 pC/(mGy · mm3))低于硅。这使得 SiC 成为超高剂量脉冲辐射场或直接光束监测剂量测定的良好选择,其中半导体中的瞬时剂量沉积很大,可能会使传统硅二极管饱和。此外,SiC 具有更高的位移能量阈值,因此辐射硬度高于硅。如今,SiC 技术已经成熟,高质量基板可达 200 毫米,可广泛使用。在本次演讲中,我们将介绍在 IMB- CNM 设计和制造的新型碳化硅 PiN 二极管,旨在应对 FLASH RT 的技术挑战。在 PTB(德国)使用 20 MeV FLASH 电子束进行的首次表征中,这些二极管显示出其适用于高达每脉冲 11 Gy(4 MGy/s)剂量的相对剂量测定,且剂量测定性能可与商用金刚石剂量计相媲美 [doi:10.1088/1361-6560/ad37eb]。在 CMAM(西班牙)使用 7 MeV 质子测试了带有 FLASH 质子束的 SiC 二极管的性能,结果显示它们与剂量率具有良好的信号线性度,并且每脉冲剂量至少为 20 Gy 时响应可重复。最后,在 CNA(西班牙)使用高 LET、强脉冲质子束研究了二极管的抗辐射性。二极管的灵敏度在 1 MeV 质子中以 -1.34%/kGy 的初始速率逐渐下降,并且仅在接近 750 kGy 的剂量下才稳定下来。然而,即使累积剂量为几 MGy,每脉冲剂量的线性响应在很宽的剂量率范围内也能保持。所有这些测量都是在无需外部施加电压的情况下进行的。总之,在 IMB-CNM 制造的碳化硅二极管是硅和金刚石剂量计的真正替代品,适用于需要精确实时相对剂量测定的广泛应用,要求快速响应和长期稳定性。
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摘要:由于多体效应和较强的电子 - 电子相互作用,准二维材料(例如碳纳米管)中电子带隙和激子结合能的测量很具有挑战性。与众所周知的电子带隙的散装半导体不同,低维半导体中的光学共振由激子主导,使其电子带隙更难测量。在这项工作中,我们使用非理想的P-N二极管测量了聚合物包裹的半导体单壁碳纳米管(S-SWCNTS)网络的电子带隙。我们表明,由于界面陷阱状态的存在,我们的S-SWCNT网络具有较短的少数载体寿命,从而使二极管非理想。我们使用来自这些非理想二极管的生成和重组泄漏电流测量具有不同直径的不同聚合物包裹的S-SWCNT的电子带隙和激子水平:ARC放电(〜1.55 nm),(7,5),(7,5)(0.83 Nm),(0.83 Nm)和(6,5),(6,5,76 nm)(0.76 nm)。我们的价值观与理论预测一致,从而深入了解S-SWCNT网络的基本属性。此处概述的技术展示了一种可靠的策略,可以应用于测量各种纳米级和量子限制的半导体的电子带隙和激子结合能,包括依赖于纳米线的最现代的纳米晶体管。
Ziming Chen 1 , ∗ , Robert L Z Hoye 2 , 3 , ∗ , Hin-Lap Yip 4 , 5 , ∗ , Nadesh Fiuza-Maneiro 6 , Iago López-Fernández 6 , Clara Otero-Martínez 6 , Lakshminarayana Polavarapu 6 , Navendu Mondal 1 , Alessandro Mirabelli 7 , Miguel Anaya 7 , Samuel D Stranks 7 , Hui Liu 8 , Guangyi Shi 8 , Zhengguo Xiao 8 , Nakyung Kim 9 , Yunna Kim 9 , Byungha Shin 9 , Jinquan Shi 10 , 11 , Mengxia Liu 10 , 11 , Qianpeng Zhang 12 , Zhiyong Fan 12 , James C Loy 13 , Lianfeng Zhao 14 , Barry P Rand 14 , 15 , Habibul Arfin 16 , Sajid Saikia 16 , Angshuman Nag 16 , Chen Zou 17 , Lih Y Lin 18 , Hengyang Xiang 19 , Haibo Zeng 19 , Denghui Liu 20 , Shi-Jian Su 20 , Chenhui Wang 21 , Haizheng Zhong 21 , Tong-Tong Xuan 22 , Rong-Jun Xie 22 , Chunxiong Bao 23 , Feng Gao 24 , Xiang Gao 25 , Chuanjiang Qin 25 , Young-Hoon Kim 26 , 27
过量卤化铵作为成分添加剂被广泛用于钙钛矿发光二极管 (PeLED),旨在通过控制晶体度和钝化缺陷来实现高性能。然而,对于过量有机铵成分是否会影响薄膜的物理/电学性质以及由此导致的器件不稳定性,我们仍然缺乏深入了解。本文指出了在具有过量卤化铵的高效甲脒铅碘化物 (FAPbI 3 ) 基 PeLED 中性能和稳定性之间的权衡,并探索了其潜在机制。系统的实验和理论研究表明,过量卤化盐诱导的离子掺杂极大地改变了 PeLED 的性质(例如,载流子注入、场相关离子漂移、缺陷物理和相稳定性)。证明了表面清洁辅助交联策略可以消除成分调制的不利影响并在不牺牲效率的情况下提高操作稳定性,同时实现 23.6% 的高效率、964 W sr − 1 m − 2 的高辐射度(基于 FAPbI 3 的 PeLED 的最高值)和 106.1 小时的长寿命在大直流密度(100 mA cm − 2)下。研究结果揭示了过量卤化物盐与器件性能之间的重要联系,为合理设计稳定、明亮、高效的 PeLED 提供了指导。
er掺杂的Si发光二极管可能在硅光子学和光学量子计算中找到重要的应用。这些二极管在反向偏置时表现出比正向偏置高2个数量级的数量级。但是,这些设备中影响激发的物理学在很大程度上尚未探索。在这项工作中,我们制造了一个ER/O/B CODOP的SI发光二极管,该二极管通过对电子的撞击激发表现出很强的电致发光。建立了一种分析影响 - 激发理论,以预测与实验数据非常吻合的电致发光强度和内部量子效率。从配件中,我们发现可兴奋的ER离子达到了1个创纪录的浓度。8×10 19厘米-3及其45%的通过撞击激发处处于激发状态。 这项工作对基于半导体的稀土元素开发有效的经典和量子光源具有重要意义。通过撞击激发处处于激发状态。这项工作对基于半导体的稀土元素开发有效的经典和量子光源具有重要意义。
Science Advances ,2020 ,6,eaaz5961;Nature Communications ,2017 ,8,14051;2020 ,11,4329;JACS,2018 ,140,13181-13184;2020 ,142,16001-16006;Angew.Chem.Int.Ed.,2017 ,56,9018-9022;2018 ,57,1021-1024;2020 ,59,14120-14123; 2020 ,59 ,23067-23071;2021 ,133 ,2515-2522;Advanced Materials,2016 ,28 ,305-311;2016 ,28 ,8983-8989 2018 ,30 ,1707093;ACS Energy Letters,2018 ,3 ,54-62;2018 ,3 ,1443-144 9;2019 ,4 ,1579-1583;Chemical Science,2017 ,8 ,8400- 8404;2018 ,9 ,586-593; ACS Materials Letters,2019,1,594-498;2020,2,376-380;2020,2,633-638;J. Phys。Chem.Lett.2018,9,2164-2169;2019,10,5836−5840;2019,10,5923−5928;2021,12,8229–8236;Materials Science & Engineering R,2019,137,38-65;Advanced Optical Materials,2019,7,1801474; 2020 ,9,2001766;材料化学,2018 ,30,2374-2378;2020 ,32,374-380
图3.1显示了Gen-3 SIC SBD的原理结构,这是Sanan半导体提供的最新一代SIC二极管。该设备结合了一个金属半导体连接,称为Schottky屏障,而不是表征标准SI二极管的传统P-N结。shottky屏障是在肖特基金属和轻微掺杂的N型外延之间形成的。基板的特征是高度掺杂的N型SIC晶圆,可提供机械稳定性。当应用正向电压时,电子是多数电载体,导致单极电流。此外,由于活动区域中存在几个P+岛,该设备在电涌操作过程中作为PN二极管行为,并产生额外的电流流动。此设计可防止高电压下降,这将带来二极管的破坏。
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