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石墨烯及其衍生物的量子特性在功能纳米材料和超材料中的应用进展
因此，量子特性对于各种各样的主题都很有趣，例如量子化学计算，特别是在天体化学[4]、量子计算机[5]、量子存储器[6]、加密[7, 8]、量子发光装置[9]，甚至全球规模的量子通信[10]。在例子中，混合材料在不同尺度上产生了不同的影响，量子特性的产生从亚原子尺度到宏观尺度及更远。因此，应该强调在更短尺度上发展的重要性，包括用于量子存储器的硅中单个高自旋核的相干电控制[11]和可能影响量子信息处理[12]、宏观物体的检测和分辨[13]的量子态干涉。这些量子应用使用了不同的理论模型，例如量子粒子、光子和量子态，此外还有多学科领域，这些领域推动了量子光学、纳米光学、微电路和更高宏观尺度的光学设计和工程的发展。在这里，石墨烯和碳的同素异形体可以根据凝聚电子物质 [14] 与自由电子轨道 [15] 以及可用的伪电磁特性等特性以不同的方式参与。因此，由小原子厚度形成的石墨烯表现出稳定的化学结构和具有半金属特性的薄膜。它们微小的重叠价带和导带表现出强烈的双极电场效应，例如当电压门控增加时，每平方厘米中电子和空穴的浓度很高，并且在室温下具有迁移率 [16]。这些特性基于特定的电子 sp2 轨道，这些轨道可以在约 0.335 nm 的自由间隔长度内相互作用，产生伪
物理与技术
红外辐射是由导带和价带中电子和空穴的辐射复合产生的。因此，发射光子能量与带隙能量 E g 密切相关。发射波长可根据公式 (μm) = 1.240/Eg (eV) 计算。内部效率取决于能带结构、掺杂材料和掺杂水平。直接带隙材料提供高效率，因为电子和空穴的复合不需要声子。GaAs 是直接带隙材料，而 Ga 1-X Al X As 在 X = 0.44 之前是直接带隙材料。掺杂物质 Si 提供最佳效率，并且通常会将低于带隙能量的发射波长移入红外光谱范围约 50 nm。电荷载流子通过 pn 结注入材料。在 GaAs 和 Ga 1-X Al X As 中很容易形成高注入效率的结。价数为二的金属（例如 Zn 和 Mg）可获得 p 型导电性，价数为六的元素（例如 S、Se 和 Te）可获得 n 型导电性。但是，价数为四的硅可占据 III 价和 V 价原子的位置，因此可充当施主和受主。导电类型主要取决于材料生长温度。通过采用精确的温度控制，可在结的两侧生长具有相同掺杂物质 Si 的 pn 结。另一方面，Ge 的价数也是四，但在高温下占据 V 族位置，即 p 型。
一维-二维横向范德华异质结中的高整流和栅极可调光响应
4 这些作者贡献相同 *通信地址：muhaoran@sslab.org.cn (HM)；linshenghuang@sslab.org.cn (SL) 收稿日期：2024 年 9 月 11 日；接受日期：2024 年 12 月 16 日；在线发表日期：2024 年 12 月 23 日；https://doi.org/10.59717/j.xinn-mater.2024.100113 © 2025 作者。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。引用：Wang P.、Mu H.、Yun T. 等人 (2025)。1D-2D 横向范德华异质结中的高整流和栅极可调光响应。创新材料 3：100113。自钝化表面和减少的隧穿漏电流使得在范德华 (vdW) 半导体异质结中创建理想的肖特基接触成为可能。然而，同时实现高整流比、低反向漏电流和快速光响应仍然具有挑战性。在这里，我们提出了一种一维 (1D)/二维 (2D) 混合维异质结构光电二极管来解决这些挑战。该结构中显著的价带偏移和最小的电子亲和能差异确保了高整流比和高效的电荷收集。此外，1D 和 2D 材料之间的尺寸差异，其特点是接触面积较小和厚度差异显著，导致低反向漏电流和高电流开关比。此外，它能够实现栅极可调的能带结构转变。我们的器件在室温下表现出 4.7 × 10 7 的出色整流比和 5 × 10 7 的高开关比（V ds = 2 V 和 V g = 30 V）。在 20 V 的栅极电压下，光电二极管实现了 4.9 × 10 14 Jones 的比探测率 (D * )、14 μs 的快速响应时间和接近 1550 nm 的扩展工作波长。混合维度设计和能带工程的战略组合产生了具有出色灵敏度、可重复性和快速响应的 1D-2D pn 异质结光电二极管，凸显了 vdW 半导体在先进光电应用方面的潜力。
光催化剂编辑中的异性结论的特殊主题
为了抑制光生的电子和单个光催化剂中孔的重组，一种重要的方法是通过结合两个光催化剂来设计异构。此方法已广泛用于增强复合材料的光催化性能。在开始时，大多数人都使用II型电荷载体传递机制来解释复合半导体的出色活性。虽然II型杂插机制可以说明空间中光所产生的电子和孔的分离，但它面临着巨大的问题和挑战。首先，复合光催化剂的还原能力随着光基电子从高传导带（CB）转移到低CB的转移而降低。同样，复合光催化剂的氧化能力随着孔从较低的价带（VB）转移到较高的Vb而降低。因此，从热力学的角度来看，由于系统的氧化还原能力降低，该电荷载体转移对光催化的降低有害。其次，从动态的角度来看，由于其强的电子电子库仑排斥力，因此不可能将电子从一个光催化剂转移到另一个光催化剂。同样，孔也不可能从低Vb转移到高VB。因此，近年来越来越多的研究表明，II型异质结载体转移机械机械不正确。在2019年，为了解决II型异质结构机制中电荷载体转移机制的问题，首先提出了一种新的步骤方案（S-SCHEME）杂结概念。S-Scheme杂结包含两个不同的半导体光催化剂，即还原光催化剂（RP）和氧化光催化剂（OP）。RP的CB，VB和费米水平高于OP。在RP和OP接触之后，由于RP和OP具有不同的费米水平，RP中的电子将转移到OP，直到其界面处的费米级别相等。该电子转移分别以正电荷和负电荷导致RP和OP。最后，在界面上构建了内置电场，其方向是从RP到OP。在光照射下，电子从两个光催化剂的VB都激发到其CBS。然后，内置的电场驱动了光生电子从OP转移到RP。因此，光生的电子和孔在空间上
无序 PbSbTe 硫族化物中的载流子跃迁
在过去十年中，许多晶体硫族化物由于其不寻常的物理特性和键合机制而引起了人们的关注。[1–6] 对于从相变存储器件[7–9]和光子开关[10–12]到热电器件[13–17]到利用拓扑效应的原型器件[18–20]的许多应用来说，通过改变化学计量或退火等方式来调整电传输的能力至关重要。 特别是，控制电荷载流子浓度和迁移率将非常有利。 例如，对于基于拓扑绝缘体的导电表面态的器件，通常重要的是消除不需要的体载流子源以抑制体传输。 对于热电装置，需要具有精确控制载流子浓度的 n 型和 p 型材料。这些方向的努力包括对一系列三元碲化物中载流子类型的化学调节[21,22]，以及在 GeSbTe (GST) 化合物（如 Ge 2 Sb 2 Te 5 ）和类似的无序硫族化物中通过热退火诱导的安德森跃迁的观察[23–27]。这些硫族化物位于 IV-VI 和 V 2 VI 3 材料之间的连接线上（例如，GST 中的 GeTe 和 Sb 2 Te 3 ）。在前一种情况下，[22] 化学计量变化用于诱导从电子到空穴占主导地位的电荷传输转变，而在后一种情况下，[23–27] 化学计量保持恒定，通过退火结晶相来调节无序水平，导致在增加有序性时发生绝缘体-金属转变。非晶态 GST 结晶为亚稳态、无序、岩盐状相，其中 Te 占据阴离子位置，Ge、Sb 和空位随机占据阳离子位置。通过进一步退火立方体结构可获得稳定的六方相。这三个相都是半导体，但由于自掺杂效应，即由于原生点缺陷导致导电的块状状态被空穴占据，并将费米能级移向价带最大值，因此结晶态显示出高浓度的 p 型载流子。这种现象导致非晶相和结晶相之间产生强烈的电对比，这在
氧化钒和锂化磷酸钒材料的价核 X 射线发射光谱
1 华盛顿大学物理系，华盛顿州西雅图 98195-1560，美国 2 太平洋西北国家实验室环境分子科学实验室，华盛顿州里奇兰 99354，美国 3 纽约州立大学宾汉姆顿大学物理系，纽约州宾汉姆顿 13850，美国 4 纽约州立大学宾汉姆顿大学材料科学与工程系，纽约州宾汉姆顿 13850，美国 5 纽约州立大学宾汉姆顿大学东北化学能存储中心，纽约州宾汉姆顿 13850，美国 6 阿贡国家实验室化学科学与工程部，伊利诺伊州莱蒙特 60439，美国 摘要 我们报告了电化学序列 ε-VOPO 4 、ε-LiVOPO 4 、 ε-Li 2 VOPO 4 和参考氧化物 V 2 O 3 、VO 2 和 V 2 O 5 。在对这些结果的分析中，我们建立了一个研究化学键的框架，该框架通常适用于广泛的系统，包括复杂的扩展无机化合物。虽然后一种方式在许多优秀的催化研究中的应用不如金属酶等，但我们表明该技术在以材料为中心的储能研究中具有很高的实用性。这里详细讨论了对局部原子结构和杂化方案的敏感性。同样，锂化对氧化、离域和配体价能级偏移的影响在分析结果中都很明显。最后，TDDFT 投影清楚地揭示了每个钒位点价带的方向依赖性。我们的结果表明，实验室 X 射线光谱仪器是获得 3d 过渡金属无机化合物的良好分辨率 VTC-XES 特征的可行途径，即使对于数量有限或对大气敏感的样品也是如此。实验结果与实空间格林函数和时间相关密度泛函理论 (TDDFT) 方法分别产生的结果非常一致。因此，我们提出，如果配备适当的理论支持，VTC-XES 可以成为 X 射线吸收前边缘特征的宝贵补充，以更详细地表征化合物的电子结构。我们预计类似的分析将在广泛的材料化学研究中得到应用，并提供基础和应用见解。（ж）evan.jahrman@nist.gov - 作者目前在马里兰州盖瑟斯堡的国家标准与技术研究所工作；（†）niri.govind@pnnl.gov；（‡）seidler@uw.edu
电力的导体和绝缘体列表
分类为电导体的材料具有有效携带或运输电流的能力，而由于内部电子的移动有限，绝缘子无法这样做。电子流经物质的易于性主要取决于它们可以轻易地经过其原子和原子核的方式。铁和钢等材料是示例性的导体，而玻璃和塑料等物质的电导率较差。价电子在电导传导中的作用不能夸大；这些最外面的电子与他们的父原子松散结合，并且可以相对容易从其位置移开。易于获得或损失电子的无机材料通常显示高电导率，而有机分子由于将它们固定在一起的强共价键而倾向于绝缘。有趣的是，某些材料可能会根据其组成而表现出不同水平的电导率；例如，纯净水是一种绝缘子，但脏水在某种程度上导致电力。添加杂质或与其他元素掺杂可以显着改变材料的电导率。在电导体中，由于普通条件下的高电导率，银是最好的。然而，它对破坏的敏感性和随后降低电导率的氧化物层的形成不可忽视。相反，经常在需要电流控制的应用中使用强大的绝缘子，例如橡胶，玻璃和钻石。某些材料在极低的温度下成为超导体。材料的形状和大小在确定其电导率水平方面也起着至关重要的作用；较厚的碎片通常表现出比较薄的电导性能更好。此外，温度波动会影响电导率水平，而温度通常会导致材料内的电子迁移率提高。大多数材料根据温度和其他因素表现出不同水平的电导率。凉爽的金属通常是好的导体，而热金属的效率往往降低。传导本身有时会改变材料的温度。在导体中，电子自由流动而不会损害原子或引起磨损。但是，移动电子确实会遇到阻力。因此，流经导电材料的电流会加热它们。金属和等离子体通常是好的导体，这是由于其价电子的移动性。绝缘子通常由有机分子组成，主要由牢固的共价键组合在一起，使电子很难流动。掺杂或杂质等因素也会影响电导率，如纯净水是绝缘体，但由于自由浮动离子而导致的盐水。所有材料都可以根据表1。表1：导体，绝缘体和半导体特性铜是一个众所周知的导体，以最小的对立传递电流。橡胶是一种绝缘子，通常用于涂上用于电动工作的工具手柄。van de Graaff在1930年代。需要极高的电压才能迫使橡胶进入传导。石墨，一种碳的形式，用作半导体，限制了给定电压产生的电流量。在本文中，我们探讨了导体，绝缘体和半导体的一些特征。导体导体是一种对电子流（电流）几乎没有反对的材料。由于其电阻较低，因此通过它产生电流所需的能量很少。最好的导体具有最低的电阻，使其非常适合传输电流。一个原子的价壳决定其电气特性，其价值壳电子和单位体积原子的数量影响电导率。绝缘子绝缘子是具有极高电阻的材料，可防止电流流动。例如，电源线上的绝缘材料可防止电流在接触时到达您。一些元素，例如霓虹灯，是天然绝缘体。用于保护技术人员的常见绝缘子包括橡胶，特氟龙和云母等化合物。正如预期的那样，导体和绝缘子具有相反的特性，绝缘子具有完整的价壳，单位体积的原子很少。半导体的任何表现出导体和绝缘子之间中间电导率的元素都可以视为半导体。半导体：当面对明显的电阻时，导体和绝缘子铜之间具有耐药性的材料最小的对立变得显而易见。当原子紧密相互作用时，它们的能级堆在一起。等式1实现了两个主要目的：它使我们能够计算利息并揭示利息价值及其变量之间的关系。例如，等式1说明$ r = \ rho \ frac {l} {a} $，证明电阻与电阻率，长度和与横截面面积成反比成正比。此外，温度由于温度系数而影响导体的电阻率，导体随着温度的升高而升高。回顾问题概述了导体，绝缘体，半导体的定义，并解释了电导率如何由价电子和原子密度确定。电阻率定义为特定材料体积的电阻，通常以CMIL-ω/FT或ω-CM单位测量。导体表现出正温度系数，表明随着温度升高的耐药性增加。这种基本的理解将材料根据电导率的电导率分类为导体，绝缘体和半导体。例如，如果两个原子连接，则与单个原子相比，相邻能级的数量将是两倍。随着越来越多的原子融合在一起，这种模式继续存在，形成了多个层次的集群。在固体中，许多原子会产生大量的水平，但是大多数高能级均融合到连续范围内，除了根本不存在的特定差距。这些没有级别的区域称为带隙。电子占据的最高能量簇被称为价带。这种现象用于保护与保险丝的电路。导体具有部分填充的价带，具有足够的空位，使电子可以在电场下自由移动。相比之下，绝缘子完全填充了其价带，并在其之间留下了很大的差距。这个较大的间隙可防止电子移动，除非有足够的能量越过。半导体在价和传导带之间的差距较小。在室温下，由于热能，价带几乎已经满，导致某些电子转移到传导带中，它们可以在外部电场下自由移动。Valence带中留下的“孔”表现就像正电荷载体。温度较高的材料倾向于增加对电流的抵抗力。例如，5°C的温度升高可提高铜的电阻率2％。相反，由于电子在传导带中的填充水平升高，绝缘体和半导体的电阻率降低，它们可以在外部电场下移动。价和导带之间的能量差会显着影响电导率，较小的间隙导致温度较低的电导率较高。分子由于放射性元件和宇宙射线的辐射而分离为离子，使大气导电中的某些气体产生。电泳根据颗粒在电解溶液中的迁移率分离。欧姆加热会在电流流过电线时，如电线或灯泡所示。电阻器中消散的功率由p = i^2r给出。但是，在某些材料中，由于碰撞而导致的能量损失在低温下消失，表现出超导性。发生这种情况是因为电子会失去对声子的能量，但是在超导体中，通过电子和材料之间的复杂量子机械相互作用来阻止这种能量损失。常用的超导体是一种niobium and Titanium合金，它需要冷却至极低的温度才能表现出其性质。在较高温度下发现超导性能彻底改变了各个领域，从而实现了液氮而不是昂贵的液态氦气。这一突破为电力传输，高速计算等中的应用铺平了道路。12伏汽车电池展示了如何通过化学反应或机械手段来利用电动力。Van de Graaff Generator是Robert J.由于其概念上的简单性，这种类型的粒子加速器已被广泛用于研究亚原子颗粒。该设备通过将正电荷运送到绝缘输送带上的正电荷从基部到导电圆顶的内部，在那里将其移除并迅速移动到外面。带正电荷的圆顶会产生一个电场，该电场排斥额外的正电荷，需要工作以保持传送带的转动。在平衡中，圆顶的电势保持在正值下，电流从圆顶流向地面，并通过在绝缘带上的电荷运输均衡。这个概念是所有电动力来源的基础，在该源中，在单独的位置释放了能量以产生伏特细胞。一个简单的示例涉及将铜和锌线插入柠檬中，从而在它们之间产生1.1伏的电势差。“柠檬电池”本质上是一个令人印象深刻的伏特电池，能够仅产生最小的电力。相比之下，由类似材料制成的铜锌电池可以提供更多的功率。此替代电池具有两种溶液：一种含有硫酸铜，另一种含硫酸锌。氯化钾盐桥通过电气连接两种溶液。两种类型的电池都从铜和锌之间电子结合的差异中得出了能量。能量，从电线中取出游离电子。同时，来自电线的锌原子溶解为带正电荷的锌离子，使电线具有多余的自由电子。这会导致带正电荷的铜线和负电荷的锌线，该锌线被盐桥隔开，该盐桥完成了内部电路。一个12伏铅酸电池由六个伏特电池组成，每个电池串联连接时大约产生大约两个伏特。每个细胞都具有并行连接的正极和负电极，为化学反应提供了较大的表面积。由于材料经历化学转换的速度，电池会递送更大的电流。电池电位为1.68 + 0.36 = 2.04伏。在铅酸电池中，每个伏电池都包含纯海绵状铅和氧化铅的正电极的负电极。将铅和氧化铅溶解在硫酸和水中。在正电极下，反应为PBO2 + SO -4- + 4H + + 2e-→PBSO4 + 2H2O +（1.68 V），而在负末端，它是Pb + SO -4-→PBSO4-→PBSO4 + 2e- +（0.36 V）。通过汽车发生器或外部电源为电池充电时，化学反应会反转。60Ω电阻连接到电动力。字母A，B，C和D是参考点。源将点A保持在电势12伏高于点D，从而导致VA和VD之间的12伏的电势差。由于点A和B通过具有可忽略的电阻的导体连接，因此它们具有相同的电势，并且点C和D具有相同的潜力。因此，整个电阻的电势差也为12伏。可以使用欧姆定律计算流过电阻的电流：i = va -vd / rb。代替给定值，我们得到i = 0.2安培。可以使用等式（22）：p = i^2 * R计算热量中消散的功率。插入值，我们得到p = 0.04瓦。当热量来自电动力源时消散的能量。该源在将电荷DQ从点d到点A移动的工作中所做的工作由dw = dq *（va -vd）给出。电池传递的功率是通过将DW除以DT获得的，导致P = 2.4瓦。如果两个电阻串联连接，则等效电阻是个体电阻的总和：rab = r1 + r2。使用R1和R2的给定值，我们获得RAB =7Ω。并行连接两个电阻时，电荷具有从C到D流动的其他路径，从而降低了整体电阻。可以使用等式（20）：1/rcd = 1/r1 + 1/r2计算等效电阻的值。代替给定值，我们获得RCD = 1/0.7 =1.43Ω。在阻抗为2欧姆或5欧姆的情况下，值得注意的是，这些方程式可以相对轻松地适应多种电阻。
有机电子中的界面
Mats Fahlman 1、Simone Fabiano 1、Viktor Gueskine 1、Daniel Simon 1、Magnus Berggren 1,2 和 Xavier Crispin 1,2 * 1 瑞典诺尔雪平林雪平大学 ITN 有机电子实验室。 2 瑞典诺尔雪平林雪平大学 ITN 瓦伦堡木材科学中心。 *电子邮件：xavier.crispin@liu.se Toc Blurb 有机半导体与多种材料形成干净的界面，包括金属、其他有机半导体、电解质、电介质和生物体。在本综述中，我们讨论了这些界面的性质及其在有机电子器件功能中的核心作用。摘要未掺杂的共轭有机分子和聚合物具有半导体的性质，包括电子结构和电荷传输，可以通过化学设计轻松调整。此外，有机半导体 (OS) 可以进行 n 掺杂或 p 掺杂，成为有机导体（所谓的合成金属），并可表现出混合电子和离子电导率。与无机半导体和金属相比，有机（半）导体具有一个独特的特性：暴露在空气中时，其表面不会形成绝缘氧化物。因此，OS 与许多材料（包括金属和其他 OS）形成干净的界面。过去 30 年来，人们对 OS-金属和 OS-OS 界面进行了深入研究，并形成了一致的理论描述。自 21 世纪以来，人们越来越关注有机电子器件中的界面，这些界面涉及电介质、电解质、铁电体甚至生物有机体。所有这些界面都是有机电子器件功能的核心，界面的物理化学性质决定了光、激子、电子和离子的界面传输，以及电子向细胞分子语言的转导。 [H1] 引言有机半导体 (OS) 可用作各种 (光) 电子器件和电路中的活性材料。与硅基电子器件相比，有机电子器件具有许多独特的特性，例如大的光吸收和发射、溶液可加工性、机械柔韧性以及混合离子和电子传导。OS 包括基于共轭分子或聚合物的一大类半导体（图 1）。OS 的 π 电子形成价带和导带。在还原或氧化时，π 系统容纳负电荷或正电荷，而相反电荷的反离子则中和整个材料。重掺杂会导致电子结构发生剧烈变化，使得带隙消失，位于占据能级和未占据能级之间的费米能级可以定义为费米玻璃 1、金属 2 或半金属 3 。因此，未掺杂和掺杂的 OS 是非常不同的材料，但它们具有一个独特的特性：与无机半导体不同，暴露在空气中时其表面不会形成绝缘氧化物。因此，操作系统
不同材料中锂的定量电子探针微分析
pia.schweizer@cea.fr电子探针微分析（EPMA）是一种可靠且广泛使用的技术，可用于对科学和工业应用进行非破坏性，准确的材料表征。尽管对锂具有极大的兴趣（LI），并且迫切需要在微米级进行准确的非破坏性分析，但使用EPMA对LI的LI量化尚未成功进行。最近开发的周期性多层允许围绕特征性的li k发射〜50 eV [1]的能量范围的光谱，但是配备有弯曲的晶体光谱仪和标准商业化多层的微型探针检测和定量没有衍射光栅仍然具有挑战性。LI检测的困难是由不同的因素引起的：LI的荧光产量极低，很少有Li 1S核心孔的衰减产生的特征光子，有利于螺旋电子的发射。由于其低能量，光子甚至在离开样品及其最终涂层之前就被强烈吸收。因此，信号主要来自可能受到污染的薄表面层，并且可能对电子轰击敏感。微探针成分，尤其是通过分离窗口的进一步吸收光子，将降低测得的强度。由于Li K发射（2p - 1s转变）涉及价电子，因此Li发射带的形状高度依赖于价带中的状态密度（DOS），并且高度依赖于锂原子的化学状态。SCI。 2021，11，6385。 2022，51（4），403。SCI。2021，11，6385。2022，51（4），403。某些EV和强峰形变化的化学位移可能会发生，对于光元的EPMA应该是预期的[2,3]，使定量分析变得复杂。这项工作显示了不同材料中LI定量EPMA的一些有希望的结果，包括电池化合物和LI浓度降至2％的金属合金。在整合新检测系统以及使用适用于低压EPMA的实际标准和校正程序进行定量程序之后，这是可能的。即使需要进行额外的调查，研究人员的锂表征也引起了极大的兴趣。我们表明，即使EPMA包含在重矩阵中，EPMA是对LI进行定量分析的强大工具，其元素显示出与LI相同的光谱范围内的特征发射带。这种新颖的LI量化方法比使用SEM或配备了多层光栅的ENER或电子微探针检测到其他技术更容易访问，并且比检测更便宜。[1] Polkonikov，V.，Chkhalo，N.，Pleshkov，R.，Giglia，A.，Rividi，N.，Brackx，E.，Le Guen，K.[2] Schweizer，P.，Brackx，E.，Jonnard，P。，X射线光谱。[3] Hassebi，K.，Le Guen，K.，Rividi，N.，Verlaguet，A.，Jonnard，P.，X-Ray Spectrom。（http://doi.org/10.1002/xrs.3329）在印刷中。
异质结双极晶体管 pdf
自 1950 年代以来，研究人员一直在研究晶体管的特性和行为，特别关注宽禁带发射极。发表在各种会议和期刊上的论文探讨了异质结构双极晶体管 (HBT)、集成电路和 Si/SiGe 外延基晶体管等主题。研究还检查了温度对晶体管性能的影响，包括在高达 300°C 的温度下的直流和交流性能。研究人员调查了各种材料系统，包括应变层异质结构及其在 MODFET、HBT 和激光器中的应用。研究了 SiGe HBT 中寄生能垒的行为，以及热电子注入对高频特性的影响。其他研究集中于渐变层和隧穿对 AlGaAs/GaAs 异质结双极晶体管性能的影响。已经开发出突变半导体-半导体异质结处隧道电流的解析表达式，并提出了异质结界面处热电子发射电流的新物理公式。本文讨论了有关异质结双极晶体管 (HBT) 的各种研究论文，这种半导体器件兼具双极晶体管和场效应晶体管的优点。这些论文涵盖的主题包括热电子发射、电荷控制模型、器件建模以及基极分级、合金化和应变对 HBT 性能的影响。研究探索了不同材料的使用，包括 GaAs/AlGaAs、InP、Si-Ge 合金和应变层异质结构。这些论文讨论了了解这些材料的电子特性（例如有效质量、带隙和价带不连续性）的重要性。文章还涉及 HBT 中的非平衡电子传输，这对高频性能至关重要。研究人员研究了各种生长技术，包括分子束外延 (MBE) 和化学气相沉积 (CVD)，以创建高质量的 HBT 器件。研究论文中的一些主要发现和结论包括：* 了解异质结材料电子特性的重要性* 应变对 HBT 性能和器件特性的影响* 需要先进的生长技术，如 MBE 和 CVD，以创建高质量的 HBT 器件* Si-Ge 合金和应变层异质结构在提高 HBT 性能方面的潜力总体而言，本文中介绍的论文展示了正在进行的研究工作，旨在提高异质结双极晶体管的性能和特性。本文讨论了有关硅锗 (Si/Si1-x Gex) 异质结构的各种研究和研究论文，重点介绍了它们的特性及其在微电子器件中的应用。一项研究使用导纳谱分析了由 Si/Si1-x Gex 异质结构制成的 MOS 电容器。另一篇论文研究了在硅衬底上生长的无应变和相干应变 Si1- x Gex 的电子漂移迁移率。文章还讨论了用于高频应用的碳掺杂 SiGe 异质结双极晶体管 (HBT) 的开发，以及针对低温操作的 HBT 技术的优化。此外，研究人员还探索了应变和重掺杂对 Si/Si1-x Gex 合金间接带隙的影响。论文还涉及各种主题，例如外延 Si 和 SiGe 基双极技术的设计和优化、UHV/CVD SiGe HBT 中集电极-基极结陷阱的影响以及 Ge 分级对 SiGe HBT 偏置和温度特性的影响。总体而言，研究重点是了解 Si/Si1-x Gex 异质结构在微电子器件（包括 HBT 和其他半导体技术）中的特性和应用。本文讨论了 SiGe 基双极晶体管和 III-V 异质结双极晶体管 (HBT) 研究的进展。目标是优化这些器件以用于高性能电子应用，包括高速数字集成电路、模拟电路、微波集成电路和 RF 器件。1993 年至 2002 年期间发表的研究文章探讨了 SiGe HBT 的各个方面，例如针对高电流密度的优化、屏障效应、渡越时间建模和紧凑的电流-电压关系。这些研究旨在提高这些器件的性能和效率。另一个研究领域侧重于 III-V HBT，包括基于 GaAs 的 HBT、AlGaN/GaN HBT 和 GaN HBT。目标是开发用于微波应用的新技术并克服建模和模拟这些器件的挑战。这些研究还调查了不同生长技术的使用，例如金属有机化学气相沉积 (MOCVD)，并探索 AlGaN/GaN HBT 选择性区域生长的潜力。总体而言，该研究旨在突破 SiGe 基双极晶体管和 III-V HBT 的可能性界限，从而开发出适用于广泛应用的高性能电子设备。过去几十年来，异质结双极晶体管 (HBT) 的研究得到了广泛的开展。各种研究都探索了它们的潜在应用、优势和局限性。在 2001 年发表在 IEEE Transactions on Electron Devices 上的一篇文章中，研究人员讨论了 HBT 在高频应用中的能力。同一出版物还介绍了 Shigematsu 等人在 1995 年的另一项研究，该研究提出了一种具有改进特性的自对准 InP/InGaAs HBT 的新设计。此外，Low 等人在 1999 年发表的一篇文章。固态电子学杂志探讨了 InGaP HBT 技术在射频和微波仪器中的应用。研究人员强调了它的潜在优势，包括与硅双极晶体管相比更快的开关速度。一些研究也集中于 HBT 的设计和制造。Gao 等人在 1992 年发表在 IEEE 电子器件学报上的一篇文章介绍了一种用于功率应用的异质结双极晶体管设计。在同一期刊上发表的另一项研究中，Gao 等人 (1991) 研究了发射极镇流电阻设计和 AlGaAs/GaAs 功率 HBT 的电流处理能力。微波多指 HBT 中的崩塌现象也得到了广泛的研究。Liu 等人 (1993 年和 1994 年) 在 IEEE 电子器件学报上发表的研究检查了高功率密度对这些器件中电流增益崩塌的影响。此外，Chou 和 Ferro 在 1997 年的会议论文集中概述了异质结双极晶体管，重点介绍了它们的应用和优势。研究人员探索了用于红外光子探测的先进半导体器件概念和技术，旨在提高 III-V 器件的性能。研究人员还致力于通过引入碳掺杂基极来提高 AlGaAs/GaAs 异质结双极晶体管的预期寿命。该研究讨论了工艺技术对自对准 HBT、栅极定义和亚微米栅极长度干蚀刻制造方案的影响。此外，还进行了高温偏压应力测试，以评估具有台面蚀刻结构的 HBT 的可靠性，揭示了它们在各种工作条件下性能的潜在改进。本研究讨论了工艺技术对自对准 HBT、栅极定义和亚微米栅极长度干蚀刻制造方案的影响。此外，还进行了高温偏压应力测试，以评估具有台面蚀刻结构的 HBT 的可靠性，揭示了其在各种操作条件下性能的潜在改进。本研究讨论了工艺技术对自对准 HBT、栅极定义和亚微米栅极长度干蚀刻制造方案的影响。此外，还进行了高温偏压应力测试，以评估具有台面蚀刻结构的 HBT 的可靠性，揭示了它们在各种操作条件下性能的潜在改进。