金属 - 绝缘子 - 金属(MIM)电容器对于集成电路(ICS)至关重要。它们可以通过多种方式使用,例如解耦和过滤。高电容密度,低泄漏电流和小二次电压系数(a)是MIM电容器良好电性能的信号。为了获得高电容密度,可以使用高介电常数(K)材料,例如TA 2 O 5,HFO 2,Al 2 O 3,TiO 2和ZRO 2 [1-4]。Zro 2薄膜被认为是这些高k材料中的强大候选者,可以替代传统的介电材料SIO 2和SI 3 N 4,因为它具有许多优势,例如,高击穿电场,高介电结构和较大的能隙宽度[4]。有人研究了单个ZRO 2电介质MIM电容器,并获得了高电容密度,但是泄漏电流和值很差[5]。在这里,我们介绍了Al 2 O 3和SiO 2层以改进上述两个参数,因为Al 2 O 3的较大带隙为8.8 eV,SIO 2的较大频带差距为负值,因此Al 2 O 3 /Zro 2 /Zro 2 /Zro 2 /Zro 2 /Zro 2 /Zro 2 /Al 2 O 3(Azsza)结构MIM Capicitors设计了。需要强调的是,AZSZA结构是在相同的原子层沉积(ALD)系统中制备的。这不仅降低了实验的复杂性和成本,还降低了污染和引入杂质的可能性。因此,这是一种在
摘要:氧化锆(ZRO 2)是一种良好且有前途的材料,由于其出色的化学和物理特性。在用于腐蚀保护层,磨损和氧化的涂料中,在光学应用(镜像,滤波器)中用于装饰组件,用于反伪造的解决方案和医疗应用。ZRO 2可以使用不同的沉积方法(例如物理蒸气沉积(PVD)或化学蒸气沉积(CVD))作为薄膜获得。这些技术是掌握的,但由于固有特性(高熔点,机械和耐化学性),它们不允许对这些涂层进行微纳米结构。本文描述的一种替代方法是Sol-Gel方法,该方法允许使用光学或纳米图形印刷术的无物理或化学蚀刻过程的ZRO 2层进行直接微纳米结构。在本文中,作者提出了一种完整且合适的ZRO 2 SOL-GEL方法,允许通过光学或纳米IMPRINT光刻来实现复杂的微纳米结构,以实现不同性质和形状的基材(尤其是非平面和箔材料的底物)。通过掩盖,胶体光刻和玻璃和塑料底物以及平面和弯曲的底物,通过掩盖,胶体光刻和纳米图光刻来呈现ZRO 2 Sol-Gel的合成以及微纳米结构过程。
在这项研究中,探索了由RGO,Fe 3 O 4和ZRO 2 NP组成的三元纳米复合材料的合成和表征。纳米复合材料可能有助于从水溶液中去除Terasil Black Dye,在这种情况下对纺织业非常重要。纳米复合材料是通过共沉淀法合成的,并与ZRO 2 NP进行了物理键合。X射线衍射(XRD),场发射扫描电子显微镜(FESEM)和能量分散X射线(EDX)分析用于揭示纳米复合材料的结构特性,表面形态和元素组成。从这些信号中,可以推断出存在一个无定形相,如各种晶格平面的强峰位置所示。FESEM图像显示出不规则的粒子形状,并注意到聚集。EDX分析已被用来确认存在成分元素的存在。Giles所说的吸附等温线显示了S形,这意味着染料离子垂直于纳米复合材料的表面。在这些放热吸附过程中,物理较高的体温占优势。此过程遵循Freundlich等温模型,表明在分析吸附数据后存在异质表面积。在此模型中,建议进行化学和物理吸附,随着温度范围的相对贡献的变化而发生。这些发现对RGO /FE 3 O 4 /ZRO 2纳米复合材料具有重要意义,以进行废水处理优化,因为它们阐明了这些材料上染料吸附的动力学和热力学。
纳米结构的氧化锆和黄金膜(NS-AU/ZRO X)已被证明为具有非线性和滞后电气行为的特征,具有短期记忆和增强/抑郁活性。在这里,我们研究了调节纳米结构双层Au/Zro X膜的非线性行为的传导机制。尤其是,我们遵循Chua对综合系统的方法进行了研究,并分别对膜中的离子迁移和电子传输进行了建模。双层纳米结构系统所表现出的传导机制受到纳米形态的强烈影响,纳米形态由于电刺激而动态变化。沿微观结构中的瓶颈和边缘沿着强烈的本地电场和高迁移率促进了结构重排。电子传输是电极界面处的Schottky屏障和块状纳米材料中的Poole-Frenkel效应。在这里讨论了Poole-Frenkel效应的模型,以在高应用场机制中包括库仑陷阱的饱和;提出的模型已通过具有不同的扫描速度和不同温度(从300至200 K)的实验电压坡道进行了验证,以及功率指数参数分析。
使用扫描电子显微镜(SEM,JSM-6700 F,JEOL,日本)对微结构进行表征。取向关系是用电子背部散射衍射(EBSD,Nordlysno,英国牛津郡)确定的。配备了能量分散X射线光谱(EDS)分析单元的300 kV传输电子显微镜(TEM,FEI TALOS F300C,U)用于高分辨率传输电子显微镜(HRTEM)观察和EDS元素分析。2.3机械性能测试
非常规的铁电性型植物结构氧化物由于其出色的可伸缩性和硅兼容性而在纳米电子学上带来了巨大的机会。然而,由于可视化纳米晶体中的氧离子的挑战,它们的极化顺序和开关过程仍然难以捉摸。在这项工作中,极化开关和相关的极性 - 尖端相变中的氧转移在独立式ZRO 2薄膜中直接捕获在多个可稳态的相之间,而低剂量综合差异差异差相对比扫描传输电子(IDPC-STEM)。在抗fiferroeleelectric和铁电顺序与界面极化弛豫之间的双向转变在单位细胞尺度上进行了澄清。 同时,极化切换与单斜骨和正骨相之间的可逆Martensenitic转化以及两步的四面体到四面体到正常相变的ZR – O位移密切相关。 这些发现提供了对亚稳态多晶型物之间的过渡途径的原子见解,并揭示了(抗)铁电氟氧化物中极化顺序的演变。在抗fiferroeleelectric和铁电顺序与界面极化弛豫之间的双向转变在单位细胞尺度上进行了澄清。同时,极化切换与单斜骨和正骨相之间的可逆Martensenitic转化以及两步的四面体到四面体到正常相变的ZR – O位移密切相关。这些发现提供了对亚稳态多晶型物之间的过渡途径的原子见解,并揭示了(抗)铁电氟氧化物中极化顺序的演变。
摘要 模拟突触功能(例如增强和抑制)对于开发人工神经形态结构具有战略意义。通过在去除开关信号后利用电阻水平的逐渐放松,忆阻器可以定性地再现生物突触的短期可塑性行为。为此,已经提出了各种基于纳米制造的金属氧化物半导体堆栈的忆阻器。在这里,我们介绍了一种不同的制造方法,该方法基于以双层平面配置沉积的簇组装纳米结构氧化锆和金薄膜(ns-Au / ZrO x)。该装置表现出具有短期记忆和增强/抑制的忆阻行为。观察到的松弛可以用拉伸指数函数来描述。此外,在重复脉冲应用下,短期现象的特征时间会动态变化。我们的纳米结构装置的特点是与其他纳米级忆阻装置相比,导电路径长度明显更长;氧化锆纳米结构薄膜的使用使得该装置与神经元细胞培养兼容。
摘要:激光三维打印已成为基于熔体生长制备高性能Al 2 O 3 基共晶陶瓷的重要技术,但氧空位是该过程中不可避免的晶体缺陷,其形成机理和在沉积态陶瓷中的作用尚不清楚。本文采用激光3D打印制备Al 2 O 3 /GdAlO 3 /ZrO 2 三元共晶陶瓷,通过精心设计的退火实验揭示了氧空位的形成机理,并研究了氧空位对凝固态共晶陶瓷结构和力学性能的影响。揭示了氧空位的形成是由于氧原子通过空位迁移机制从氧化物陶瓷中转移到缺氧气氛中,此外,氧空位的存在对增材制造共晶陶瓷的晶体结构和微观结构没有明显影响。然而这些晶体缺陷的形成会在一定程度上改变陶瓷材料的化学键性质,从而影响沉积态共晶陶瓷的力学性能。研究发现,去除氧空位后,陶瓷材料的硬度降低了3.9%,断裂韧性提高了13.3%。该结果可为调控氧化物陶瓷材料的力学性能提供一种潜在的策略。关键词:氧化物共晶陶瓷;激光3D打印;氧空位;微观结构;力学性能
* 通讯作者电子邮件:adegnah@kacst.edu.sa * 通讯作者地址:沙特阿拉伯国家先进材料技术中心,阿卜杜勒阿齐兹国王科技城 (KACST),邮政信箱 6086,利雅得 11442;电话:+ 966 1 4883555 分机:4128
在固体物理学和凝聚态物理学中,态密度 (DOS) 量化了所考虑材料中易被占据并具有确定能量的电子态的数量。只要知道色散关系,就可以计算出这个量。可以为各种各样的系统计算 DOS。某些量子系统由于其晶体结构而具有对称性,这简化了 DOS 的计算。总 DOS 是一个允许确定材料电子传导特性的参数。对于晶体中的每个原子,我们确定一个半径为的球体,在该球体内部,我们将电子密度投影到球谐函数(类型:s、p、d 或 f)上。部分 DOS 用于识别晶体中化学键的结构。使用 DFT(密度泛函理论)对单斜 ZrO 2 (m-ZrO 2 ) 的电荷密度和 DOS 进行了第一性原理研究,其中 m-GGA (TPSS) 函数用于交换关联势、伪势 (PP) 近似和 STO (斯莱特类型轨道) 作为集成在 ADF-BAND 代码中的基本函数。氧化锆 (ZrO 2 ) 是一种高 k 电介质 (k 25 和 E g 6 eV)。ZrO 2 是一种很有前途的高 k 电介质候选材料,可取代 SiO 2 作为 CMOS 中的栅极氧化物,因为它兼具出色的机械、热、化学和介电性能。