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短程和长程电子转移竞争决定有机半导体中的自由电荷产量
完整作者名单： Carr, Joshua；科罗拉多大学博尔德分校工程与应用科学学院，材料科学与工程；国家可再生能源实验室，太阳光化学 Allen, Taylor；国家可再生能源实验室 Larson, Bryon；国家可再生能源实验室 Davydenko, Iryna；佐治亚理工学院，化学与生物化学学院 Dasari, Raghunath；佐治亚理工学院，Barlow, Stephen；科罗拉多大学博尔德分校，RASEI Marder, Seth；科罗拉多大学博尔德分校，化学；科罗拉多大学博尔德分校，可再生和可持续能源研究所；佐治亚理工学院，化学与生物化学学院 Reid, Obadiah；科罗拉多大学博尔德分校，可再生与可持续能源研究所；国家可再生能源实验室，化学与纳米科学中心 Rumbles, Garry；化学与材料科学中心，国家可再生能源实验室；科罗拉多大学博尔德分校，化学与生物化学
IV第2章。金属，半导体和超导体IV第2章。金属，半导体和超导体
2。金属，半导体和超导体简介金属具有特殊的物理特性。金属通常坚硬，具有高熔点和沸点。它们具有延展性和延展性。它们是不透明的，有光泽的，即它们是不透明的并且具有高反射力。它们的配位数通常为12或14或有时8。金属是电力和热量的良好导体。金属的电导随温度升高而降低。金属具有低电离电位。确实有失去其价电子并形成正离子。金属中键合的性质（金属键合）金属中键合的性质是特殊的。金属中的原子被认为是通过称为金属键的特殊类型的键将其固定在一起的。必须完全定位用于键合的少数电子。将金属原子与影响正方形内的许多电子结合的力称为金属键。金属中键合的理论应具有以下特征：1。它应该具有结合相同金属原子的能力。2。金属键的方向应该不重要，因为在破坏
叶绿素作为分子半导体
叶绿素 (Chl) 的通用名称是一类环状四吡咯，是自然界中最丰富的色素，甚至从外太空也能看到。这种色素在光合作用中起着关键作用。光合作用是一种代谢过程，通过将二氧化碳固定为碳水化合物，将与太阳辐射相关的能量转化为化学能，为整个生物圈提供能量。[1] 叶绿素参与光合作用的三大反应，即 i) 吸收光辐射，充当光收集复合体中的天线，ii) 将激发能转移到所谓的反应中心蛋白，iii) 完成光合膜上的光诱导初级电荷分离。真核生物和细菌中都有光合生物，它们的光合器官差异很大（图 1）。[2]
综述——宽带隙和超宽带隙半导体的辐射损伤
宽带隙半导体 SiC 和 GaN 已经作为功率器件商业化，用于汽车、无线和工业电源市场，但它们在太空和航空电子应用中的应用受到重离子暴露后易发生永久性性能退化和灾难性故障的阻碍。这些宽带隙功率器件的太空认证工作表明，它们易受无法屏蔽的高能重离子空间辐射环境（银河宇宙射线）的损坏。在太空模拟条件下，GaN 和 SiC 晶体管在其额定电压的约 50% 下表现出故障敏感性。同样，在重离子单粒子效应测试条件下，SiC 晶体管容易受到辐射损伤引起的性能退化或故障，从而降低了它们在太空银河宇宙射线环境中的实用性。在 SiC 基肖特基二极管中，在额定工作电压的 ∼ 40% 时观察到灾难性的单粒子烧毁 (SEB) 和其他单粒子效应 (SEE)，并且在额定工作电压的 ∼ 20% 时漏电流出现不可接受的下降。超宽带隙半导体 Ga 2 O 3 、金刚石和 BN 也因其在电力电子和日盲紫外探测器中的高功率和高工作温度能力而受到探索。从平均键强度来看，Ga 2 O 3 似乎比 GaN 和 SiC 更能抵抗位移损伤。金刚石是一种高度抗辐射的材料，被认为是辐射探测的理想材料，特别是在高能物理应用中。金刚石对辐射暴露的响应在很大程度上取决于生长的性质（自然生长与化学气相沉积），但总体而言，金刚石对高达几 MGy 的光子和电子、高达 10 15（中子和高能质子）cm − 2 和 > 10 15 介子cm − 2 的辐射具有抗辐射能力。BN 对高质子和中子剂量也具有抗辐射能力，但由于中子诱导损伤，h-BN 会从 sp 2 杂化转变为 sp 3 杂化，并形成 c-BN。宽带隙和超宽带隙半导体对辐射的响应，尤其是单粒子效应，还需要更多的基础研究。© 2021 电化学学会（“ ECS ” ）。由 IOP Publishing Limited 代表 ECS 出版。[DOI：10.1149/2162-8777/ abfc23 ]
和宽带半导体的纳米技术
氮化盐和相关的宽带半导体（WBS）近年来一直受到广泛关注。其背后的主要原因是半导体的几个相关的高功率/高频材料参数，例如高分解场和低内在载流子浓度，具有带隙的比例。基于WBS的半导体设备允许在极端条件下运行，例如高温和电场。从IR到深色紫外线的各种波长，使带隙工程以及出色的电子传输特性使氮化物也使电子和光电设备具有吸引力。今天，基于氮化物的设备被广泛用于高性能雷达（主要是3D AESA），电信（LTE-A，5G），电力电子系统，发光二极管和激光器。尽管在过去的二十年中取得了长足的进步，但所有这些设备仍然是发挥其全部潜力的激烈研究的主题[1-4]。在本期特刊中，发表了八篇论文，涵盖了宽带隙半导体设备技术的各个方面，从底物到epi-Egrowth和epi-Growth和emaking topor掺杂，再到HEMTS的新型过程模块，垂直整合的LED和激光二极管，以及基于NWS的纳米固醇。K. Grabianska等。报道了波兰Unipress的最新批量GAN技术进展[5]。已经对两个过程进行了彻底研究，即基本的氨热生长和卤化物蒸气期的外观以及它们的优势，缺点和详细讨论的前景。M. Stepniak等。 [8]。M. Stepniak等。[8]。作者假设在几年内高质量2英寸。真正的散装gan底物将大量提供，但如今，质量制造的主要方法将是HVPE，将AM-GAN晶体作为种子。[6]研究了GAN和Algan/Gan/Gan Hetereostrustures的选择性区域金属有机蒸气（SA-MOVPE）的过程，该过程旨在使用自下而上的建筑进行HEMT技术。获得了出色的生长均匀性，适当的结构预科，并获得了组成梯度的精确控制。讨论了SA-MOVPE过程在使基于GAN的3D纳米和微结构中用于电声，机电和集成的光学设备和系统的应用。K. Sierakowski等。[7]报道了高压在高温下植入后植入后退火的报道。讨论了该过程的热力学，并在两个方面研究了其GAN加工的应用。首先专注于GAN：mg用于P型掺杂，第二位于GAN上：被视为分析掺杂剂扩散机制的案例研究。为了防止gan表面分解，研究了退火过程的不同构造。mg激活超过70％，与与掺杂的gan相似的电性能一起达到了70％。Algan/GAN金属 - 胰蛋白酶高导体高电动晶体管（MISHEMT），其具有低温同育（LTE）生长的单晶ALN GATE介电介质。闸后退火效应
量子应用半导体中的颜色中心
半导体中的点缺陷已经并且将继续与应用有关。浅缺陷实现了晶体管的晶体管，这些晶体管在现代的信息时代以及在不太遥远的未来中，深层缺陷可以为量子信息处理的革命奠定基础。深层缺陷（特别是颜色中心）对于其他应用（例如单个光子发射极）也很感兴趣，尤其是在1550 nm处排放的一个光子发射器，这是通过光学器件进行长时间通信的最佳频率。第一原则计算可以预测点缺陷的能量和光学特性。i对磁光能进行了广泛的收敛测试，例如零声子线，高细胞耦合参数和4H-SIC中DivaCration的四个不同配置的零曲线分裂。将收敛结果与实验测量结果进行比较，对不同的配置进行了清晰的识别。使用这种方法，我还确定了4H-SIC中的硅空缺以及6H-SIC中的硅和硅空置方面的所有配置。进一步使用了相同的方法来识别4H-SIC中3C堆叠断层包含在3C堆叠断层中存在的两种额外的配置。i扩展了计算的属性，以包括提供零声子线的极化，强度和寿命的过渡偶极矩。在计算过渡偶极矩时，我表明，由于几何形状弛豫，将电子轨道的自一致变化包括在激发状态下至关重要。i测试了4H-SIC中除疾病的方法，从而进一步加强了先前的识别，并提供了准确的光致发光强度和寿命。在给定应用程序中找到具有正确属性的稳定点缺陷是一项具有挑战性的任务。由于散装半导体材料中存在的大量可能的缺陷，我设计并实施了一系列自动工作流，以系统地研究任何点缺陷。此集合称为ADAQ（自动缺陷分析和资格术），并自动化理论过程的每个步骤，从创建缺陷到预测其属性。使用ADAQ，我在4H-SIC中筛选了约8000个固有点缺陷簇。本文概述了这些单点和双点缺陷的地层能量和最相关的光学特性。这些结果显示出适合各种量子应用的新颜色中心的巨大希望。
中国半导体发展的薄弱环节
蒙田研究所是一家位于法国巴黎的非营利性独立智库。我们的使命是制定公共政策提案，旨在影响法国和欧洲的政治辩论和决策。我们汇集了来自不同背景的领导人——政府、民间社会、企业和学术界——以进行平衡的分析、国际基准和基于证据的研究。我们提倡一种平衡的社会愿景，其中开放和竞争的市场与机会平等和社会凝聚力齐头并进。我们一方面坚定地致力于代议制民主和公民参与，另一方面坚定地致力于欧洲主权和一体化，这构成了我们工作的思想基础。蒙田研究所由企业和个人资助，其中任何一个人的贡献都不超过其年度预算的 3%。
