我们提出了一种用于原子力显微镜(AFM)的单晶钻石扫描探针的新型制造方法,利用了法拉第笼式角度蚀刻(FCAE)。常见的,基于氧气的,电感耦合的血浆(ICP)钻石的干蚀刻过程相对于可实现的几何形状受到限制。因此,独立微型和纳米结构的制造是具有挑战性的。这是几个应用领域的主要缺点,例如,用于实现基于氮空位(NV)中心的扫描磁力测定探针,并且能够测量纳米级的磁场。与既定的机械钻石设备的既定制造技术相比,将平面设计与FCAE和最先进的电子束光刻(EBL)相比,过程复杂性和成本降低。在这里,我们报告了两种方法的直接比较,并在扫描探针应用程序中目前的第一个概念验证平面-FCAE-PROTOTYPES。
我们要感谢所有通过咨询和审查回合为本文做出贡献的专家。这些包括来自Bruegel的Giovanni Sgaravatti;荷兰经济事务和气候政策部的LaurienEblé和Amra van den Hoven;荷兰财政部的您的Wijedveld; Jasper Faber,Ticho Goossens和荷兰基础设施和水管理部的Manuela Zajk;来自全球海事论坛的Randall Krantz和Ludovic Laffineur;国际清洁运输委员会的Sola Zheng;国际可持续发展研究所的Ivetta Gerasimchuk,Tara Laan和Alexandra Readhead;来自国际运输论坛的Andreas Kopf和Olaf Merk;伦敦大学能源学院的特里斯坦·史密斯(Tristan Smith);联合国贸易与发展会议上的Jan Hoffmann。
抽象的常规光子设备具有设计依赖性的静态光学特性,包括材料的折射率和几何参数。但是,它们仍然对应用具有有吸引力的光学响应,并且已经在各个领域的设备中被利用。水凝胶光子学已通过为外部刺激提供主要可变形的几何参数而成为活性光子体领域的一种有希望的解决方案。在过去的几年中,已经进行了各种研究以获得具有可调光学特性的刺激响应光子设备。在此,我们关注基于水凝胶的光子学和水凝胶的微/纳米化技术的最新进步。特别是,用于水凝胶光子设备的制造技术被归类为膜的生长,光刻术(PL),电子束光刻(EBL)和纳米印刷光刻(NIL)。此外,我们还提供了对可变形水凝胶光子学的未来方向和前景的见解,以及它们的潜在实际应用。
在本研究中,使用微电子和光子结构分析 (AMPS-1D) 模拟器检查并表征了异质结 (P + a-SiC/i 本征/n-Si) 太阳能电池。在这种异质结太阳能电池中,施加了本征层以提高效率和性能。使用该本征层,可以实现 36.52% (Voc = 1 714 V、Jsc = 27 006 mA/cm 2 和 FF = 0 789) 的最佳效率。还观察了没有本征层的太阳能电池。在这种情况下,观察到的最大效率为 2.378%,这非常差。还研究了具有电子阻挡层 (EBL) 和缺陷层的异质结太阳能电池。在这种情况下,模拟结果显示效率 (34.357%) 低于之前。本研究论文介绍了一种异质结太阳能电池的优化模型,该模型通过增加本征层来提高效率。所提出的设计在其理论框架中显示出巨大的潜力。展望未来,该设计可以在实验室环境中实现,并有可能扩大应用范围。
为了生产二维材料的纳米结构,通常使用自上而下的技术,例如光刻[6]、电子束光刻(EBL)[7]和离子束光刻[8]。最近观察到,使用电子或离子的光刻技术可能会导致二维材料的结构损伤[9]或增加抗蚀剂污染,而这些污染需要通过等离子清洗去除。[10]激光烧蚀是一种无抗蚀剂的一步式替代方法[11–13],但光学衍射极限阻碍了其在需要亚微米分辨率的场合使用。自下而上的技术,例如化学气相沉积和位置选择性生长[14,15],可实现可扩展性和高分辨率。然而,复杂器件结构的可重复制造和器件集成仍未解决。扫描探针光刻(SPL)包含一组纳米光刻技术,可实现需要超高分辨率的独特应用。 [16] SPL 的工作原理基于纳米探针和表面之间的各种物理和化学相互作用,并且已应用于 2D 材料的机械划痕、[17] 局部氧化、[18,19] 和浸笔工艺。[5] 具体来说,热扫描探针光刻 (t-SPL) 是一种新兴的直写方法,它使用加热的纳米尖端进行 2D 和 3D 减材/增材制造。[20–22] t-SPL 的图案创建是通过使用加热的纳米尖端连续压痕样品同时扫描样品来完成的。除了超快写入之外,还可以用冷尖端对样品进行成像,类似于传统的原子力显微镜 (AFM),从而实现闭环光刻和图案叠加。在这里,我们表明,通常应用于可升华聚合物的热机械压痕技术也允许直接切割 2D 材料。为此,我们在环境压力和温度下使用 t-SPL,通过加热的纳米尖端局部热机械切割 2D 材料的化学键。展示了单层 MoTe 2 的 20 纳米分辨率图案,以及它对其他 2D 材料(如 MoS 2 和 MoSe 2)的适用性。相对于 EBL,所提出的技术不需要高真空并可避免电子诱导损伤,因此可以非常经济高效的方式轻松实施,以制作高质量 2D 纳米结构的原型和制造。对于大多数应用,2D 材料的功能性纳米结构必须通过光刻技术进行图案化。在这里,我们开发了一种用于单层 2D 材料的一步光刻技术,也称为直接纳米切割,使用热机械压痕法,如图 1 a 所示。为此,我们将 2D 材料薄片直接转移到 50 纳米厚的可升华聚合物层上,该层由旋涂机制成,然后通过热机械压痕法进行图案化。
摘要 - 我们提出并在实验上基于双波长DFB激光器,基于四个相移的Moiré光栅(4PS-SMG)。通过在山脊波导的每一侧设计4PS光栅,在腔内的两侧进行了等效的引入,从而实现了两种π相移,从而使设备能够展示双波长激光。山脊波导每一侧的4PS-SMG的采样周期分别为4668 nm和4609 nm。可以通过电子束光刻(EBL)以高质量实现采样周期的59 nm差异。此外,侧壁光栅结构只需要一个暴露才能定义山脊波导和光栅,从而避免了与光栅和山脊波导之间的未对准有关的问题。将电流注入130 mA至210 mA范围内的DFB激光器时,该设备会提供出色的双波长性能,其功率差在两种主要模式之间的功率差不到2 dB。该设备在39.4 GHz处提供高质量的射频(RF)信号,狭窄的线宽约为5.0 MHz。索引项 - 毫米波,双波长DFB激光器,DFB半导体激光器,采样Moiré光栅。
原子级精确的石墨烯纳米带 (GNR) 因其可大幅改变的电子特性而日益受到关注,这些特性可通过在化学合成过程中控制其宽度和边缘结构来定制。近年来,GNR 特性在电子设备中的开发主要集中在将 GNR 集成到场效应晶体管 (FET) 几何形状中。然而,由于存在单栅极,此类 FET 器件的静电可调性有限。本文报道了将 9 个原子宽的扶手椅型石墨烯纳米带 (9-AGNR) 集成到由超窄手指栅极和两个侧栅极组成的多栅极 FET 几何形状中的设备。高分辨率电子束光刻 (EBL) 用于定义窄至 12 纳米的手指栅极,并将它们与石墨烯电极相结合以接触 GNR。低温传输光谱测量揭示了具有丰富库仑钻石图案的量子点 (QD) 行为,表明 GNR 形成的 QD 既串联又并联。此外,结果表明,附加栅极能够实现纳米结中 QD 的差分调谐,为实现基于 GNR 的多点系统的多栅极控制迈出了第一步。
本报告由荷兰国家科学研究组织能源与材料转型部门的能源转型研究 (ETS) 部门编写。ETS 的主要作者是 Leonard Eblé 和 Marcel Weeda。本报告受益于荷兰国家科学研究组织同事 Lennart van der Burg、Sebastiaan Hers、Carina Oliveira Machado dos Santos 和 Evie Cox 的审阅贡献。以下人员为改进报告质量提供了进一步的有用反馈:Douwe Roest(经济事务和气候政策部);Samira Farahani(NLHydrogen)、Remko Ybema(HyCC)、Daniel Leliefeld(Shell)、Timme van Melle(EBN)、Joost ten Hoonte(Uniper)、Menno van Liere(Engie)和 Eric van Herel(Air Products),他们都通过荷兰氢能协会 NLHydrogen 提供了反馈。本报告中描述的研究由经济事务和气候政策部气候司的能源转型研究计划 (OPETS) 资助,旨在为能源政策提供知识。如果没有以下各方的贡献和数据,该项目就不可能实现:液化空气集团;空气产品公司;英国石油公司;Eneco;Engie;Hygro;HyCC;Orsted;RWE;壳牌;塔塔;Uniper;Vattenfall;VoltH2。
质子束直写 (PBW) 是由新加坡国立大学离子束应用中心 (CIBA-NUS) 开发的一种直写光刻技术,该技术利用聚焦质子来制造三维纳米结构 [1 – 3] 。与电子束光刻 (EBL) 相比,PBW 的优势在于质子比电子重 ~1800 倍,这使得质子传递给二次电子的能量更少,可以更直地穿透材料,并在光刻胶中沿其路径沉积恒定的能量 [4] 。凭借这些独特的特性,PBW 可以制造没有邻近效应且具有光滑侧壁的纳米结构 [3,5] 。目前,PBW 在光斑尺寸和吞吐量方面的性能受到 PBW 系统中射频 (RF) 离子源亮度较低 (~20 A/(m 2 srV)) 的限制 [6,7] 。因此高亮度离子源是进一步提升PBW系统性能的关键。降低的亮度是体现光束质量的重要参数,如束流密度、束流角度扩展和束流能量扩展[8,9]。减小虚拟源尺寸是获得高亮度离子源的一种实用方法[10]。高亮度离子源,如液态金属离子源 (LMIS) 和气体场电离源 (GFIS),具有较小的虚拟源尺寸。LMIS 是应用最广泛的高亮度离子源,其尖端顶部有一个液态金属储存器[11-13]。强电场用于将液态金属拉到尖锐的电喷雾锥,称为泰勒锥[14]。
3.7.3.12 传输 ERBL(选项)....................................................................................................192 3.7.3.13 上下文菜单 EBL、VRM 和 ERBL...............................................................................................193 3.7.4 雷达地图.......................................................................................................................................194 3.7.4.1 编辑地图.......................................................................................................................200 3.7.4.2 选择上下文菜单编辑地图....................................................................................................201 3.7.4.3 删除 / 加载地图....................................................................................................................202 3.7.4.4 控制地图....................................................................................................................203 3.7.4.5 导入 / 导出地图....................................................................................................................204 3.7.4.6 创建新地图....................................................................................................................205 3.7.5 导航路线....................................................................................................................................206 3.7.5.1 显示航线................................................................................................................................ 206 3.7.5.2 显示交叉航迹距离限制的限制............................................................................................... 207 3.7.5.3 显示航路点标签.............................................................................................................. 207 3.7.5.4 显示航段标签................................................................................................................ 207 3.7.5.5 选择航线请求............................................................................................................. 207 3.7.6 本船...................................................................................................................................... 208 3.7.6.1 选择 AIS 信息选项卡静态............................................................................................................. 208 3.7.6.2 选择 AIS 信息选项卡导航............................................................................................................. 208 3.7.6.3 显示船尾线............................................................................................................................. 209 3.7.6.4 显示真轮廓线............................................................................................................................. 209 3.8 试用机动................................................................................................................................................ 209 3.8.1 编辑速度.......................................................................................................................................212 3.8.2 编辑试航航线..............................................................................................................................212 3.8.3 编辑延迟...................................................................................................................................212 3.8.4 编辑半径...................................................................................................................................212 3.8.5 选择右舷转弯方向.......................................................................................................................213 3.8.6 选择左舷转弯方向....................................................................................................................213 3.8.7 选择最短转弯方向....................................................................................................................213 3.8.8 开始试航....................................................................................................................................213 3.8.9 激活倒计时....................................................................................................................................213 3.9 海图雷达功能.....................................................................................................................................214 3.9.1 海图管理.....................................................................................................................................214 3.9.1.1 海图处理程序..................................................................................................................... 219 3.9.1.1.1 常规......................................................................................................................219 3.9.1.1.2 ChartHandler 接口...............................................................................................219 3.9.1.1.3 源媒体定义.........................................................................................................................221 3.9.1.1.4 图表安装.........................................................................................................................222 3.9.1.1.5 图表清单.........................................................................................................................225 3.9.1.1.6 报告.........................................................................................................................................231 3.9.1.2 手动更新.............................................................................................................................234 3.9.1.3 审查更新.............................................................................................................................237 3.9.1.4 图表 1.........................................................................................................................................239 3.9.2 申请注册许可证......................................................................................................................................................................................... 240 3.9.3 导出许可证文件......................................................................................................................240 3.9.4 海图管理刷新连接位置.......................................................................................................241 3.9.5 更新内核许可证......................................................................................................................241 3.9.6 刷新连接位置.......................................................................................................................241 3.9.7 为导入许可证文件输入自己的文件名....................................................................................241 3.9.8 海图雷达.........................................................................................................................................242 3.9.8.1 选择海图.............................................................................................................................249 3.9.8.2 优化海图底层视图....................................................................................................249 3.9.8.3 选择显示类型.............................................................................................................250