β-Gallium氧化物(β-GA 2 O 3)是一种宽带gap的半子导管,具有潜在的高频和高功率设备。[1 - 3]在Ga 2 O 3的五个多晶型物中,β -ga -ga 2 O 3是最稳定的。[4]它具有单斜结构,属于c 2 / m的空间组。[5]为简单起见,ga 2 o 3表示以下文本中的β -ga 2 o 3。随着GA 2 O 3外延技术的发展,两英寸的GA 2 O 3底物已商业化,[6],使用SN或SI的N型掺杂技术已经成熟。[1] GA 2 O 3设备织物和P型掺杂技术是当前GA 2 O 3研究中的两个主要问题。很难以纯GA 2 O 3结晶形式分离不同的相。[7]因此,模拟和填充已被用于预测GA 2 O 3晶体和降低特性。例如,他等人。通过密度功能理论(DFT)计算了频带结构。[5] Osipov等。计算了结构和弹性塑性特性,包括杨的模量和线性可压缩性。但是,直到现在,基于有限元方法的GA 2 O 3设备模拟已经稀缺了,这主要是因为GA 2 O 3不是Ma-Jor设备仿真软件中良好的半导体材料,并且宽带式半径模拟的模拟很难融合。[9]
利用等离子体增强化学气相沉积 (PECVD) 在低温下无损伤、无应力地沉积化学计量的氮化硅是微电子、微机电系统 (MEMS) 等各种应用领域中的一个重要课题。本研究研究了氮化硅 PECVD (LAPECVD) 过程中激光辅助对沉积的 Si 3 N 4 薄膜的物理和化学特性的影响。由于反应气体的分解作用增强,在 80 ◦ C 下用 193 nm 激光辅助的 LAPECVD 显示出比 PECVD 更高的沉积速率。此外,沉积的氮化硅薄膜的 N/Si 化学计量比和残余应力也得到了改善。当氮化硅直接沉积在有机发光二极管 (OLED) 上进行薄膜钝化时,LAPECVD 没有观察到电气损坏,这可能是因为激光辅助沉积在 OLED 表面覆盖了一层薄薄的氮化硅层,而传统的 PECVD 则因直接暴露于等离子体而导致离子轰击导致器件损坏。我们相信 LAPECVD 系统可用于各种下一代微电子行业,这些行业需要在低温 PECVD 期间以最小的损坏进行高质量的薄膜沉积。
便携式、经济高效的气体传感器在众多环境、生物医学和工业应用中越来越受欢迎,但目前的设备仅限于专门的实验室,无法扩展到一般用途。在这里,我们展示了一种光子芯片上灵敏度为十亿分之一的折射率气体传感器,该光子芯片基于用中孔二氧化硅顶包层功能化的氮化硅波导。通过监测集成不平衡马赫-曾德尔干涉仪的输出光谱模式来检测低浓度化学蒸气,该干涉仪的一个涂层臂暴露在气体蒸气中。我们分别对丙酮、异丙醇和乙醇获得了 65 ppb、247 ppb 和 1.6 ppb 的检测限。据我们所知,我们的片上折射率传感器基于光子集成电路提供了前所未有的低气体浓度检测限。因此,我们的研究结果预示着用于现场实时环境监测和医疗诊断的紧凑、便携和廉价设备的实现。
众所周知,连贯的光是可实现的最稳定的经典光,它表现出泊松统计分布。shot噪声代表了这种固有的随机性的极限,并与使用pois-sonian光源发射的光子的时间分离相关。因此,一个更正常或次佛森的光子流揭示了基础辐射过程的量子性质。1在任何给定时间发出不超过一个光子的完美常规光源,称为单光子源(SPS),代表了各种量子技术的必不可少的构建块,包括量子计算方案,玻色子计算方案,玻色子采样,精确的Metrology,Precision Metrology,以及安全的通信应用以及量子密钥分布,例如量子密钥分布。2–6
本研究致力于脉冲直流反应磁控溅射氧氮化铪 (HfOxNy) 薄膜的技术和优化。采用田口正交表法优化 HfOxNy 薄膜的制备工艺,以获得具有最佳电气参数的材料。在优化过程中,通过对以氧氮化铪为栅极电介质的 MIS 结构的电气特性监测介电薄膜的参数。还检查了制备的 HfOxNy 层的热稳定性。结果显示,热处理后制备的薄膜的电气参数有所改善。即,我们观察到有益的平带电压 (Vfb) 值、CeV 特性的频率色散消失、有效电荷 (Qeffi/q) 降低以及所检查的 MIS 结构界面陷阱 (Dit) 密度降低。然而,与参考样品相比,介电常数值略低。证明了 HfO x N y 层在高达 800 °C 的温度下具有优异的稳定性。尽管观察到层体中结晶相的显著增加,但未发现电气性能或表面形貌的恶化。本研究的结果使所研究的采用脉冲直流反应磁控溅射制备的 HfO x N y 成为 MIS 结构和器件中栅极电介质的可能候选者。
能耗是任何电子设备最重要的方面之一,为了实现更好的可持续未来,需要进一步改进。这同样适用于商用光电探测器,它们使用巨大的外部偏置电压消耗大量能量。到目前为止,薄膜已广泛用于各种电磁辐射波段的光电探测。与基于纳米结构的设备相比,唯一阻碍它们发展的特性是性能较慢、响应度较低。然而,基于纳米结构的光电探测器的缺点是,由于设备制造步骤复杂且昂贵,它们缺乏大规模生产或商业化的可扩展性。解决这一限制的一个可行解决方案可能是使用混合结构,即 ZnO、(Al、Ga、In)N 和 GaAs 等高质量晶体材料与 MoS 2、石墨烯、WSe 2 和 SnS 2 组成的二维材料的组合。这将提供对带隙工程的广泛控制,可用于可扩展的模块化设备制造。这些方法有望开发出具有相对较高响应度和自供电光电探测器的光电探测器。当前的观点侧重于 III 族氮化物基光电探测器的进展及其使用混合 III 族氮化物/2D 界面的自供电、宽带和超快光电探测器的广阔前景。
在电子设备结构中引入层状二维 (2D) 材料是提升电子设备性能和提供附加功能的一种有趣策略。例如,石墨烯(导电性)已用作电容器 [ 1 ] 和电池 [ 2 ] 中的电极,而过渡金属二硫属化物 (TMD),例如 MoS 2 、 WS 2 和 WSe 2(半导体性),常用作场效应晶体管 (FET) 和光电探测器 [ 3 – 5 ] 中的沟道。六方氮化硼 (h-BN) 是由 B 和 N 原子排列成 sp 2 六方晶格的二维层状材料,其带隙为 5.9 eV [ 6 ]。因此,h-BN 是一种电绝缘体,并且在许多不同的应用中非常有用。到目前为止,h-BN 已被证明是一种非常可靠的 FET 栅极电介质,并且能够比高 k 电介质更好地抵抗电应力 [7,8],因为
摘要。氮化钛的应用涵盖了微电子、生物医药等不同行业。本文介绍了不同沉积条件下氮化钛薄膜的结构和光学特性分析。样品采用直流磁控溅射沉积在硅基片上。沉积在室温下进行,在预热至 300°C 的基片上进行,在分别以 -40 V 和 -90 V 极化的基片上进行。结果表明,当沉积在室温下进行时,结构取向与沉积过程存在依赖性。当沉积在预热的基片上进行时,没有结构取向。基片的负极化导致小尺寸晶体的形成。至于光学特性,薄膜表现出良好的半导体特性和低反射率。
摘要。氮化钛的应用涵盖了微电子、生物医药等不同行业。本文介绍了不同沉积条件下氮化钛薄膜的结构和光学特性分析。样品采用直流磁控溅射沉积在硅基片上。沉积在室温下进行,在预热至 300°C 的基片上进行,在分别以 -40 V 和 -90 V 极化的基片上进行。结果表明,当沉积在室温下进行时,结构取向与沉积过程存在依赖性。当沉积在预热的基片上进行时,没有结构取向。基片的负极化导致小尺寸晶体的形成。至于光学特性,薄膜表现出良好的半导体特性和低反射率。