第三部分 其他资料(更多详情可于教学计划中另行提供) 1. 关键词大纲(列出本课程的主要主题。) ● 材料特性 ● 分析技术概览 ● 显微镜 ● 光谱学 ● 光学显微镜 ● 电子显微镜:扫描和透射 ● 扫描探针显微镜 ● 电子探针微分析 ● X 射线衍射 ● 离子束技术 ● 二次离子质谱法 ● 卢瑟福背散射光谱法 ● 霍尔效应 ● 电容-电压测量 ● 塞贝克效应 ● 分光光度法 ● 光谱椭圆偏振法 ● 调制光谱法 ● 光致发光 ● X 射线光电子能谱法 2. 阅读清单 2.1 必读内容(必读内容可以包括书籍、书籍章节或期刊/杂志文章。城大图书馆还提供电子书、电子期刊。)
摘要:随机电报噪声 (RTN) 通常被认为是一种麻烦,或者更确切地说,是微型半导体器件的关键可靠性挑战。然而,这种情况正在逐渐改变,因为最近的研究表明,基于 RTN 信号固有随机性的新兴应用出现在最先进的技术中,包括真正的随机数生成器和物联网硬件安全。现在,人们正在积极探索合适的材料平台和设备架构,以将这些技术从萌芽阶段带入实际应用。一个关键的挑战是设计出可以可靠地用于确定性地创建用于 RTN 生成的局部缺陷的材料系统。为了实现这一目标,我们结合传导原子力显微镜缺陷谱和统计因子隐马尔可夫模型分析,在纳米级研究了嵌入 HfO 2 堆栈的 Au 纳米晶体 (Au-NC) 中的 RTN。在堆栈上施加电压后,Au-NC 周围的非对称电场会增强。这反过来又导致当电压施加到堆栈以诱导电介质击穿时,优先在 Au-NC 附近的 HfO 2 中产生原子缺陷。由于 RTN 是由紧密间隔的原子缺陷之间的各种静电相互作用产生的,因此 Au-NC HfO 2 材料系统表现出产生 RTN 信号的固有能力。我们的研究结果还强调,多个缺陷的空间限制以及由此产生的缺陷之间的静电相互作用提供了一个动态环境,除了标准的两级 RTN 信号之外,还会导致许多复杂的 RTN 模式。在纳米尺度上获得的见解可用于优化金属纳米晶体嵌入的高 κ 堆栈和电路,以按需生成 RTN 以满足新兴随机数应用的需求。关键词:传导 AFM、电介质击穿、金属纳米晶体、氧化物缺陷、随机电报噪声
分子光谱是分子与电磁辐射相互作用时的电子,振动和旋转激发的分析。它被广泛用作识别和表征材料定量和定性分析的分子的工具。摩尔的光谱是入射电磁辐射的测量吸收或发射。每个分子都为特定的光谱法产生独特的光谱,从而使光谱被用作分子的ngerprint。红外(IR)光谱法是一种光谱技术,它阐明了改变其偶极矩的分子的振动模式。1这些振动模式导致摩尔数在红外线区域吸收电磁辐射,该区域位于波数4000 - 400 cm-1的范围内。官能团在1500 cm - 1以上的峰区域中具有独特的吸光度,称为功能组区域。2
图1。CH 4 -N 2覆盖物的实验设置可在低压(18 MPa)和低144温度(256 K±4 K)条件下进行合成。杂质在连接到145冷却系统的高压高压灭菌器中合成。由控制气体混合控制台,热质量流量146控制器,手动球阀,螺线管阀和气动压缩机组成的多气体混合系统允许在N 2 -CH 4中制备14777777777均匀的反应气体混合物,范围为4 mol%CH 4至95 mol%CH 4。通过分析可覆盖分离的气相来确定148个组合物,这要归功于Rolsi Micro-Smpampler/Impotor的149个直接气体注射到与热150电导率检测器(GC-TCD)相连的气相色谱仪的直接气体注入。151 152
本章讨论了三种用于确定单晶材料成分和几何结构的离子散射方法。这三种方法分别是卢瑟福背散射光谱法 (RBS),通常使用高能 He 或 H 离子(能量通常为 1-3.4 MeV),中能离子散射 (MEIS)(离子能量为 50 keV 至 400 kev)和低能离子散射(100 eV 至 5 kev),后者通常称为离子散射光谱法 (ISS)。第四种技术是弹性反冲光谱法 (ERS),它是这些方法的辅助技术,用于专门检测氢。所有这些技术都是在真空中进行的。这三种离子散射技术的信息内容有所不同,这是由于所涉及的离子能量状态不同,加上仪器的一些差异。对于最广泛使用的 RBS 方法,高能离子可以很好地穿透样品(氦离子高达 2 pn;氢离子高达 20 pm)。在进入样品的过程中,单个离子会通过一系列电子散射事件以连续的方式损失能量。有时,离子会与样品材料中的原子核发生类似弹球的碰撞,并发生背散射,产生离散的大量能量损失,其值是被撞击原子的特征(动量转移)。由于这种主要能量损失是原子特有的,而小的连续能量损失取决于行进的深度,因此出现的背散射离子的总能谱可以非破坏性地揭示这些元素的元素组成和深度分布。由于散射物理学在定量上得到了很好的理解
使用激光异差光谱法,D。Weidmann的大气微量气体测量在“大气的光谱监测的进步”中,W。Chen,D.S。Venables,M.W。Sigrist(eds),第159-223页,Elsevier,2021。DOI:10.1016/B978-0-12-815014-6.00005-1
单位: 方法: C、S:□ 燃烧后红外吸收法 O:□ 氦气熔融后红外吸收法 N:□ 氦气气流中熔融后热导法 H:□ 氩气气流中熔融后热导法 :□ ICP原子发射光谱法 :□ ICP质谱法 :□
技术技能分析技术:气相色谱(GC),红外光谱法(IR),差异电化学质谱法(DEMS)沉积方法:溅射,湿浸入电化学特征的浸润方法XRD,拉曼,TGA,下注电化学电池设计:燃料电池和电池