尽管目前正在探索SIC材料平台上几种新应用的开发,但仍被广泛认为是电力电子首选的材料。二维(2D)材料(例如石墨烯和钼二硫)(MOS 2)的整合提供了碳化硅(SIC)具有其他功能,从而可以扩大其应用范围。本文回顾了SIC上石墨烯和MOS 2的可扩展生长的最新方法,特别是在六边形多型上。还讨论了材料整合中的一些开放研究方向,例如使用外延石墨烯(Epi-Gr)作为van der waals(vdw)在SIC底物上的GAN或GA 2 O 3的外观上的相互膜,以及由epi-gr/SIC接口处的受封闭性外观的2D形式的GAN材料的生长。最后,提供了这些物质系统的最近提出的电子/光电应用的概述,特别是针对高频电子,量子计量,THZ和UV检测器的概述。这项工作可能是在这些开放研究方向上的硅碳化物社区的有用指南。
功能。[1–6] 然而,迄今为止研究的大多数二维磁体的半导体特性都受到其导带和价带极窄宽度的强烈影响,通常为几十 meV 或更小。[7–13] 如此窄的带宽会导致电子局域化并阻碍低温电导率测量,这就是为什么探测二维半导体磁性的传输实验迄今为止仅限于研究穿过原子级薄多层势垒的隧穿。[14–21] CrSBr [22](见图 1a)——一种最近推出的二维磁性半导体——似乎是个例外。[23,24] 第一性原理计算(如图 1b 所示)预测其导带宽度约为 1.5 eV。 [24,25] 因此,可以成功进行低温平面磁阻测量(见图 1c、d),并通过分析确定磁相图。[23] 这种材料的独特磁性能通过范德华 (vdW) 界面实验得到进一步展示,其中发现 CrSBr 在相邻的石墨烯层中留下了巨大的交换相互作用,比早期在类似异质结构研究中报道的要强得多。[26]
这项研究研究了垂直堆叠的CVD生长的RES 2 /MOS 2单极异质结构设备作为现场效应晶体管(FET)设备,其中Res 2上的RES 2充当排水管,而MOS 2在底部充当源。进行了RES 2 /MOS 2 FET设备的电气测量值,并针对不同VGS(闸门电压)(漏极电压)的ID(排水电流)(漏极电压)变化,显示了N型设备特性。此外,阈值电压是在栅极偏置电压上计算的,对应于〜12V。拟议的RES 2 /MOS 2 HeteroJunction FET设备的迁移率为60.97 cm 2 V -1 S -1。利用紫外线光学光谱和可见的紫外线光谱法提取了制造的VDW异质结构的带状结构,揭示了Res 2 /MOS 2界面处的2D电子气体(2DEG)的形成,从而探索了制造Fet的高载流子迁移率。通过跨异构结的屏障高度调节,研究了野外效应行为,并根据跨异构结的电荷传输提出了详细的解释。
简单的苏格兰胶带将其剥落到本构单层。[1]高温超导体(HTSC)提供多种这样的分层相关系统。Remarkably, even the atomically thin Bi 2 Sr 2 CuCa 2 O 8 + δ (BSCCO) layers, i.e., the layers containing a single or a few ele- mentary cells, have been found to possess the superconducting transition tempera- ture close to that of the bulk samples [2,3] and showed the superconductor–insu- lator transition driven by the evolution of the density of states.[4]由于这些属性,HTSC可以用作VDW异质构造的起始块。但是,隔离拥有超导性的铜酸盐单层仍然是一项艰巨的任务,尤其是如果人们希望实现薄而结晶的界面。关键是,如果在环境气氛下被氧气污染,原子上的BSCCO薄片会高度绝缘。[1,5]拉曼测量结果[5,6]报道了薄BSCCO薄片中氧气的高化学活性。更详细的研究[7]表明,水分子也可以迅速恶化BSCCO薄片的表面。此外,铜层中的氧气掺杂剂在上方移动
其中,磁性 skyrmion 正被考虑用作信息载体,它是具有手性边界的纳米级自旋结构。[2] 自 2009 年首次在 MnSi 单晶中实验观察到 skyrmion 以来 [3],skyrmion 已在多种薄膜系统 [4–8] 以及其他单晶中被发现。[3,9–12] 在同一时期,随着石墨烯单层剥离的成功演示,二维层状材料家族引起了广泛关注。[13] 磁性范德华 (vdW) 晶体的加入为自旋电子学应用打开了大门。几种二维层状磁性材料块体晶体,包括 Cr 2 Ge 2 Te 6、[14] CrI 3、[15] 和 Fe 3 GeTe 2、[16],已被证明在厚度仅为一个或几个单层时就表现出磁性。前两种材料是绝缘的,而 Fe 3 GeTe 2(FGT)是金属的,因此提供了通过自旋流操纵自旋纹理的可能性。由于表现出强的垂直磁各向异性,并且可以通过改变其化学成分或离子门控来调整其居里温度(T c ),FGT 是一种非常适合自旋电子应用的材料。[16–19]
及其复合材料在高湿度应用条件下仍然面临着磷水解的挑战。了解硅与 CaAlSiN 3 :Eu 2+ 之间的界面黏附力对于该材料的开发和应用具有重要意义。在本文中,首先通过实验测量和比较了硅/原始 CaAlSiN 3 :Eu 2+和硅/水解 CaAlSiN 3 :Eu 2+复合材料的力学性能,其中水解反应后复合材料的拉伸强度和杨氏模量都有所增加。然后,采用第一性原理密度泛函理论 (DFT) 计算在原子水平上研究硅分子在原始和水解 CaAlSiN 3 [0 1 0] 上的黏附行为。结果表明:(1)硅分子通过范德华(vdW)相互作用在原始 CaAlSiN 3 [0 1 0] 上形成弱吸附,而由于界面处形成了氢键,硅分子在水解 CaAlSiN 3 [0 1 0] 上的吸附强度大大增强;(2)瞬态计算表明,由于吸附能增加以及表面粗糙度增加,硅在水解 CaAlSiN 3 [0 1 0] 上的滑动能垒高于在原始 CaAlSiN 3 [0 1 0] 上的滑动能垒。总的来说,本文的研究结果可以指导 LED 封装中荧光粉的选择、储存和工艺,也有助于改善高湿度条件下使用的 LED 封装的可靠性设计。
二维(2D)半导体在高性能电子中的实际应用需要与大规模和高质量的电介质进行整合 - 然而,由于它们的悬空无键,这是迄今为止的挑战。在这里,我们报告了一种干介电整合策略,该策略使晶圆尺度和高κ电介质在2D半导体之上转移。通过使用超薄缓冲层,可以预处理下沉积,然后在MOS 2单层的顶部进行机械干燥转移。转移的超薄电介质纤维可以保留晶圆尺度的晶格和均匀性,而无需任何裂缝,表明高达2.8μf/cm 2的电容,等效的氧化物厚度降至1.2 nm,泄漏率降至1.2 nm,泄漏的电源量〜10-7 A/cm 2。Fab的顶栅MOS 2晶体管显示出固有的特性,而没有掺杂效应,启示率为〜10 7,子阈值向下旋转至68 mV/ dec,最低的界面状态为7.6×10 9 cm-2 ev-1。我们还表明,可扩展的顶门阵列可用于构建功能逻辑门。我们的研究为使用具有良好控制厚度,均匀性和可扩展性的行业兼容的ALD工艺提供了可行的途径。
尽管有许多效果来探索H-BN底物上石墨烯的电子结构,但H-BN层在石墨烯对吸附有毒气体分子的吸附行为上的含量仍然很少了解。在此,我们使用了基于密度功能理论(DFT)22,23的第一个原理方法来研究结构稳定性,以及对有毒气体分子吸附的石墨烯/H-BN异质结构的电子和电子传输性能。首先,我们对每个单层进行了DFT优化计算,然后校准了这些异质结构的能量效果,这是这两层之间的层间距离的函数,以获得最轻松的几何形状contriric contriric contration guration guration guration guration guration guration guration guration guration guration guration guration。将最稳定结构的电子性质与单层的电子特性进行了比较。然后,我们研究了原始石墨烯和石墨烯/H-BN的吸附机制,包括有毒气体的吸附,包括CO 2,CO,NO和NO 2。为了提高这些电子计算的可靠性,我们考虑了这些底物与吸附分子之间的VDW相互作用。为了评估石墨烯/H-BN异质结构作为晚期有毒气体传感器的选择性,我们还采用了非平衡性Green的功能形式,使用密度功能方法来计算这些吸附的系统中的电子传输特性。
1.2 eV (间接、多层),理论电子和空穴迁移率分别约为 250 和 270 cm 2 V − 1 s − 1。6 – 8 WSe 2 以其独特的物理性质为具有优异光电性能的多功能电子和光电子器件打开了大门。近年来,基于范德华 (vdW) 垂直异质结构或横向 p – n 异质结的新型人工结构在 WSe 2 光电器件应用中引起了极大的兴趣。9 – 14 例如,Jo 等人证明,通过三苯基膦 n 掺杂法显着提高了基于 WSe 2 /h-BN 的 p – n 异质结光电探测器的光响应度。 15 Guo 等人报道,由 p 型 WSe 2 和 n 型 ZnO 结合制成的 WSe 2 – ZnO p – n 异质结光电探测器在 405 nm 光照下表现出 4.83 × 10 3 AW − 1 的超高光响应度。16 Liu 等人报道,基于 WSe 2 – Bi 2 Te 3 p – n 异质结的光电探测器在 633 nm 光照下可产生约 210 μ s 的快速响应时间和约 20.5 AW − 1 的高光响应度。17
摘要:二维(2D)rhenium disulfer(RES 2)的优质光学和电子特性使其适用于纳米电子和光电子应用。然而,内部缺陷以及Res 2的低迁移率和吸收能力阻碍了其在高性能光电探测器中的利用。制造混合型杂界是设计高性能混合光电探测器的替代方法。本研究提出了一个混合维范德华(VDW)杂音杂音光电探测器,其中包含高性能的一维(1D)P-Type Thilurium(TE)和2D N-Type Res 2,使用Dry Cression使用Dry Cransel Mage在Res 2 Nano-lope上沉积在Res 2 nano inanowires上而开发的。由于在RES 2和TE界面形成的II型P -n异质结,它可以改善光激发电子 - 孔对的注入和分离效率。提出的异质结构设备对可见光灵敏度(632 nm)敏感,具有超快的光响应(5 ms)(5 ms),高响应性(180 a/w)和特定的检测率(10 9),其优于Pristine te和Res 2 PhotododeTectors。与RES 2设备相比,响应速度和响应速度通过数量级更好。这些结果证明了TE/RES 2混合差异的制造和应用潜力,用于高性能光电设备和传感器。关键字:光电探测器,可见光,光响应率,Res 2纳米环,TE纳米线,范德华瓦尔斯异质结