本研究通过采用高介电常数电介质材料来提高19nm单栅极MOSFET的性能。通过采用高K电介质材料代替SiO2,可以满足MOSFET器件尺寸缩小趋势的要求。因此,实现了具有不同高K电介质材料的19nm n沟道MOSFET器件,并分析了其性能改进。通过Silvaco TCAD工具中的ATHENA模块进行虚拟制造。同时,使用ATLAS模块利用器件特性。还对上述材料进行了模拟,并与相同结构的传统栅极氧化物SiO2进行了比较。最后,结果证明,氧化钛(TiO2)器件是金属栅极钨硅化物(WSix)组合的最佳介电材料。该器件 (WSix/TiO2) 的驱动电流 (ION) 在阈值电压 (VTH) 为 0.534 V 时为 587.6 µA/um,而预测的目标值为 0.530 V,并且 IOFF 相对较低,为 1.92 pA/µm。该 ION 值符合国际半导体技术路线图 (ITRS) 2013 年对低性能 (LP) 技术预测的最低要求。
在RESTSTRAHLEN区域,横向和纵向声子频率之间,极性介电材料对光线响应,而所得的强光 - 分子相互作用会导致形成称为表面声子极化子的混合型准颗粒。最近的工作表明,当光学系统包含纳米级极元素时,这些激发可以作为晶格的材料分散剂的结果,从而获得纵向场成分,从而导致形成了被称为纵向横向极化子的次级准粒子。在这项工作中,我们建立在以前的宏观电磁理论的基础上,开发了完整的纵向透明偏振子的第二次量化理论。从光 - 一种系统的哈密顿量开始,我们将失真对待晶格,引入弹性自由能。然后,我们将哈密顿量对角线化,表明偏振子的运动方程相当于宏观电磁作用,并量化了非局部运算符。最后,我们演示了如何根据极化状态重建电磁场并探索北极星诱导的Purcell因子的增强。这些结果证明了非局部性如何狭窄,增强和频谱调整近场发射,并在中红外传感中应用。
2 参考框架 3 2.1 3D 打印电子简介 . ...。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。3 2.2 材料 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2.1 导电油墨。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.2.2 介电结构材料 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4 2.3 3D打印电子技术。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.3.1 基于材料挤压的方法 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。5 2.3.2 基于材料喷射的方法 .。。。。。。.................5 2.3.3 其他印刷技术 ..........................6 2.4 印刷电子 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。7 2.5 3D 表面上的电子器件。。。。。。。。。。。。。。。。。。。............8 2.5.1 多面印刷电子产品 .................8 2.5.2 印刷保形电子产品 .....................9 2.5.3 在空心物体中打印电子元件 ................9 2.6 PCB 制造 ......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。9 2.6.1 单层 3D 打印 PCB 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......10 2.6.2 多层高定制化3D打印PCB ...........10 2.6.3 表面贴装技术(SMT) .......................11 2.7 柔性电子器件 .....。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。......12 2.7.1 柔性混合电子器件 ...............。。。。。。。。12 2.7.2 可伸缩电子设备。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.12 2.7.3 智能纺织品 ................................13 2.8 结构和嵌入式电子产品 ............。。。。。。。。。。。13 2.9 模内电子器件 (IME)。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。14 2.10 3D-MID 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。............15 2.11 在非介电材料上印刷电子元件 ..................15 2.12 散热器能力 ..............。。。。。。。。。。。。....15 2.13 高性能射频元件 .................。。。。。。15
许多新兴应用中的主流介电储能技术,如可再生能源、电气化交通和先进推进系统,通常需要在恶劣的温度条件下运行。然而,在当前的聚合物介电材料和应用中,优异的电容性能和热稳定性往往是互相排斥的。在这里,我们报告了一种定制结构单元以设计高温聚合物电介质的策略。预测了由不同结构单元组合而成的聚酰亚胺衍生聚合物库,并合成了 12 种代表性聚合物用于直接实验研究。这项研究为实现在高温下具有高能量存储能力的坚固稳定的电介质所必需的决定性结构因素提供了重要的见解。我们还发现,当带隙超过临界点时,高温绝缘性能的边际效用会递减,这与这些聚合物中相邻共轭平面之间的二面角密切相关。通过实验测试优化和预测的结构,观察到在高达 250°C 的温度下能量存储增加。我们讨论了将该策略普遍应用于其他聚合物电介质以进一步提高性能的可能性。
我的研究领域是声子、光子和极化子在纳米、微观和宏观材料中传播的热传输,应用于热极化子和热电子学(热计算)、电子学、光子学、热电学等。玻尔兹曼传输方程、麦克斯韦电磁方程和涨落电动力学是我在理论和实验上研究线性和非线性材料在稳态和动态条件下的热传输的主要工具。我的主要贡献分为三个方面:第一,预测新的物理效应和热器件的概念,例如纳米线和纳米薄膜中极化子热导的量化、热忆阻器、热波二极管和量子热晶体管。第二,开发了根据 3ω、时域热反射、光热辐射测量、热波谐振腔和光声学技术记录的实验数据拟合热性能的分析模型。第三,对由纳米颗粒或多孔材料组成的固体基质复合材料的热导率进行建模和测量。这三个研究方向主要针对极性材料(即 SiO 2 、SiN、SiC)、相变材料(即 VO 2 、镍钛诺)和介电材料(薄膜和导线形式)进行了开发。
在这项工作中,我们展示了如何使用A-Lith来制造悬浮的单层石墨烯。通过热蒸发在第二个金属沉积步骤中添加了介电材料(SIO 2),并用作牺牲层。单层CVD石墨烯在金属/介电堆栈上传递的铜箔上生长的cVD石墨烯是在牺牲层的缓冲氧化物蚀刻之后通过临界点干燥步骤释放的。制造过程利用了A-Lith和光刻学,以对大底物上的一系列悬浮石墨烯结构进行模板,其中实现了沟槽宽度与沟槽深度约10的宽高比。这种悬浮的石墨烯设备可以用作机电开关,气体传感器和压力传感器[4]。在以前的工作中,考虑单层石墨烯的屈服强度阻碍了可靠性,这种系统通常依赖于多层石墨烯。基于机电设备的理论模型的沟渠纵横比的仔细设计允许更高的产量,而可以实现的几何形状与低压驱动石墨烯开关兼容[4,5,6]。
在光子纳米结构内的激光光的帮助下,电子的加速度代表了微波驱动的加速器的微型替代品。主要优点是,较高的驾驶有助于介电材料的损伤阈值达到10 GV/m。这意味着应达到超过1 GEV/m的加速度梯度。此外,光学加速器的结构大小位于纳米范围内,这意味着可以采用纳米化方法来构建加速器结构。在追求这些目标时,我们展示了一种可扩展的纳米光线性电子加速器,该线性电子加速器通过交替相位效力(APF)方案一致地结合了粒子加速度和横梁限制。它在仅225 nm宽的通道中加速和引导电子在500μm的相当距离内。观察到的最高能量增益为43%,从28.4 KEV到40.7 KEV。我们希望这项工作为纳米光加速器铺平道路。这些片上粒子加速器可能会在医学,工业,材料研究和科学中施加适用的应用。在这次演讲中,我们将提供纳米素化加速器的状态更新。
在辐射测量值中,闪烁计数器是闪烁体和光电倍增管的组合,用作检测X-,Alpha-,beta-,Gamma-Rays和其他高能量充电颗粒的最常见和有用的设备。一个闪烁体响应输入辐射和闪光灯耦合的光电辐射管以精确的方式检测到这些闪烁的灯。在高能量物理实验中,重要的设备之一是Cherenkov计数器,其中光电倍增管检测Cherenkov辐射是由高能带电颗粒通过介电材料发出的。要准确地检测辐射,可能需要光电倍增管具有高检测效率(QE&Energy分辨率),广泛的动态范围(脉冲线性),好的时间分辨率(T.T.S.),高稳定性和可靠性,在高磁场环境或高温条件下可操作。此外,根据情况需要坚固的结构。另一方面,已经开发了几种位置敏感的光电倍增管,并用于这些测量。此目录提供了Hamamatsu光电倍增管的快速参考,特别是为闪烁计数器和Cherenkov辐射探测器设计或选择的,其中包括当前可用的大多数类型,范围从直径为3/8“至20”。应该注意的是,该目录只是描述Hamamatsu产品线的起点,因为新类型是不断开发的。请随时与我们联系您的具体要求。
电子带结构,尤其是导带尾部处的缺陷状态,主导电子传输和在极高的电场下介电材料的电降解。然而,由于在检测到极高的电场的电传导时,即介电的挑战(即预损伤),介电带中的电子带结构几乎没有得到很好的研究。在这项工作中,通过现场预击传导测量方法探测聚合物电介质纤维的电子带结构,并与太空电荷限制 - 电流光谱分析结合使用。根据聚合物电介质中的特定形态学障碍,观察到具有不同陷阱水平的导带处的缺陷状态的指数分布,实验缺陷态也表明,与密度函数理论的状态密度相关。这项工作中所证明的方法桥接了分子结构确定的电子带结构和宏电导行为,并高度改进了对控制电崩溃的材料特性的高度改进,并为指导现有材料的修改以及对高电气纤维应用的新型材料的探索铺平了一种方式。
摘要。从电缆绝缘到先进电子设备,介电材料在众多应用中都备受关注。设备小型化的新趋势使得对能够精确生产纳米级介电薄膜的需求不断增加。此外,通常还需要特殊的机械性能,例如在柔性有机电子领域。聚合物是此目的的首选材料。然而,通过湿化学方法生产具有低缺陷密度且不含残留溶剂等的精确纳米级薄膜极其困难。引发化学气相沉积 (iCVD) 是一种无溶剂聚合物薄膜沉积工艺,可用于生产具有纳米级控制的高质量介电薄膜,从而避免了这些问题。这项工作通过一些新的 iCVD 应用示例展示了 iCVD 工艺在电气应用领域的多功能性。例如,通过在柱状氧化锌 (ZnO:Fe) 气体传感结构上添加疏水性有机硅氧烷薄膜,乙醇到氢气的选择性发生了变化,并且在高湿度水平下的性能也得到了改善。因此,改进后的传感器可用于潮湿环境,尤其是用于呼吸测试,这可以通过尖端的非侵入性方法诊断某些疾病。