稳定、可重复、可扩展、可寻址和可控的混合超导体-半导体 (S-Sm) 结和开关是门控量子处理器的关键电路元件和构建块。分离栅电压产生的静电场效应有助于实现纳米开关,这些纳米开关可以控制基于二维半导体电子系统的混合 S-Sm 电路中的电导或电流。这里,通过实验展示了一种新颖的大规模可扩展、栅极电压可控的混合场效应量子芯片的实现。每个芯片都包含分离栅场效应混合结阵列,它们用作电导开关,由与 Nb 超导电子电路集成的 In 0.75 Ga 0.25 As 量子阱制成。芯片中的每个混合结都可以通过其相应的源漏极和两个全局分离栅接触垫进行控制和寻址,从而允许在其 (超) 导电和绝缘状态之间切换。总共制造了 18 个量子芯片,其中有 144 个场效应混合 Nb-In 0.75 Ga 0.25 As 2DEG-Nb 量子线,并研究了低温下多个器件的电响应、开关电压(开/关)统计、量子产率和可重复性。提出的集成量子器件架构允许控制芯片上大型阵列中的单个结,这对于新兴的低温量子技术非常有用。
可以识别和测量生物分子的传感器的发明是生物学的关键进步。传感器已在多个行业中广泛使用,最著名的是在医学诊断领域。生物传感器通过整合信号转换和生物识别成分来构成生物检测系统。它们已针对广泛的生物检测应用开发。一类称为电化学生物传感器的生物传感器使用电分析设备,并具有更高敏感性,简单性,速度和生物分子识别选择性的优势。如今最受欢迎的电化学生物传感器之一是ISFET传感器,它执行生化测量和生物分子识别。ISFET最初是在五十多年前提出的,现在使用ISFET制造了最有前途的护理诊断和实验室设备。在本综述的论文中,提出了ISFET的历史,工作原理,制造过程以及建模和仿真技术。此外,还解释了一些物理方面和仿真方法。最后,我们讨论了它们在敏感和可靠地分析包括DNA,酶和细胞在内的多种生物分子中的应用。
数十年来,由于摩尔法律[1],互补金属 - 氧化物半导体(CMOS)技术的连续扩展导致了信息技术的革命性发展,该法律规定,微芯片的密度每24个月增加了一倍。但是,由于由短通道效应等现象引起的泄漏电流,MOS场效应晶体管(MOSFET)会遇到限制[2]。尤其是由于载体的热极限,在室温下,子阈值秋千的极限为60 mV/dec [3]。使用隧道效应,使用影响电离的电离效果(i-MOS)[8-11]等各种设备,例如使用影响电离的电离MOS(I-MOS)[8-11] [12-24] [12-24] [12-24]使用反馈现象来克服这些限制。fbfet通过调节诸如p-n-p-n之类的结构中的潜在屏障,使用正反馈机制表现出陡峭的开关特性。第一次提出的FBFET通过将电荷捕获在栅极侧壁间隔物中来调节电势垒。然而,由于间隔区域的附加过程和不稳定性,已经提出了结构,以浓重的掺杂掺杂现有的间隔区区域,或用额外的栅极电极代替它[14,15]。这些结构相对稳定,可以在带有附加栅极电极的单个设备中重新配置p和n型[13]。但是,对于在P和N型操作模式中重新配置的四端设备结构的其他门电压调制是必需的。在这项研究中,我们提出了一个可重新选择的FBFET,可以通过控制单门电压调制来以P和N型模式进行操作。单门电压允许注射孔(P型)或电子(N型),以进行正反馈回路。与其他可重新配置的FET(RFET)[25-29]相反,该FET(25 - 29])通过阻碍注射不希望的荷载体,对电子和孔显示单极传导,可重新选择的FBFET使用电子和孔进行电流。因此,我们的设备表现出对P和N型配置的对称特征。
1. 引言近年来,OLED 技术的巨大进步 [1,2,3] 和有机光伏 (OPV) 的迅猛发展证明了有机电子器件的工业和商业潜力。有报道称,体异质结设计中的经典有机光伏器件的效率接近 20%,而钙钛矿的效率甚至超过了这个值。这些里程碑式的进步使得此类发展如今既适用于小规模也适用于大规模应用 [4,5]。尽管如此,尽管最近电子器件和传感器取得了令人瞩目的进步,但下一代 OLED、太阳能电池和印刷电路(基于有机场效应晶体管 (OFET))的制造在寻找新型更高性能半导体、基板和封装材料、电介质和加工条件 [6–11] 等方面仍面临挑战。有机材料在 RF 范围内(即兆赫甚至更高频率)在空气中的稳定运行将支持许多能够与硅基 CMOS 电路竞争的新技术的开发 [8,12–18]。当这些新型电子元件与生物传感元件相结合时,将为开发一次性诊断和药物输送技术开辟可能性[19–29]。
抽象的二维基于材料的现场效应晶体管有望在电子和光电应用中使用。但是,晶体管中存在的陷阱状态已知会阻碍设备性能。他们在通道中捕获 /释放载体,并导致转移特征的滞后。在这项工作中,我们在两个不同的栅极介电介质SIO 2和H-BN上制造了MOTE 2场效应的晶体管,并研究了温度依赖性的电荷捕获行为在其传递曲线中的滞后。我们观察到,带有Sio 2后挡栅介电的设备受Sio 2绝缘子陷阱和MOTE 2的影响,后者在310 K以上的温度下变得突出。在传导带边缘以下389 MEV处的捕获能级。从发射电流瞬态测量中观察到了传导带边缘以下396 MeV的类似能级。从以前的计算研究中,我们预计这些陷阱状态将成为柜员的空缺。我们的结果表明,可以通过仔细选择栅极绝缘体来减少MOTE 2处效应晶体管中的电荷陷阱,从而为设备制造提供指南。
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人类健康是由遗传学(G)和环境(E)决定的。这在暴露于同一环境因素的个体中清楚地说明了这一点。尚未开发出基因 - 环境相互作用(GXE)效应的定量度量,在某些情况下,甚至还没有就该概念达成明确的共识。例如,癌症是否主要来自“运气不好”还是“糟糕的生活方式”。在本文中,我们提供了一组GXE相互作用的示例,作为发病机理的驱动因素。我们强调了epige-netic法规如何代表分子碱基的共同连接方面。我们的论点收敛于GXE记录在细胞表观基因组中的概念,该概念可能代表了解宣告这些多半复杂的调节层的关键。开发一个解码此表观遗传信息的钥匙将提供疾病风险的定量度量。类似于引入估计生物年龄的表观遗传时钟,我们挑衅地提出了“表观遗传评分表”的理论概念,以估计疾病风险。
完整作者列表: Nasiruddin, Md;东北大学,化学 Waizumi, Hiroki;东北大学,化学系 Takaoka, Tsuyoshi;东北大学,先进材料多学科研究中心 Wang, Zhipeng;东北大学,化学 Sainoo, Yasuyuki;东北大学 - Katahira 校区,先进材料多学科研究中心 Mamun, Muhammad Shamim Al;库尔纳大学,化学 Ando, Atsushi;国家先进工业科学技术研究所,纳米电子研究所 FUKUYAMA, MAO;东北大学,先进材料多学科研究中心;Hibara, Akihide;东北大学,先进材料多学科研究中心 Komeda, Tadahiro;东北大学,先进材料多学科研究中心
1.1 F-FET结构通常,F-FET由源,排水和门组成。它在绝缘底物上收缩。源和排水量沉积在半导体上,并通过导电电极(通常是金,铜或银)连接到外部电源。FET的门通常在基板的顶部或底部制造,这就是FET结构称为顶部或底部门的原因(图1)。基本上,电荷载体在施加的栅极电压的控制下流过FET。V GS和I DS之间的关系是I DS = µ(WC/2L)(V GS -V T)2,其中I DS是从排水源流到源的电流,C是绝缘体电容,V t是阈值电压,W是通道的差异,L是其长度,L是其长度,Schneider,Schneider等。[1]。
摘要 高载流子迁移率和均匀的器件性能对于有机场效应晶体管 (OFET) 的器件和集成电路应用至关重要。然而,仍然需要实现高器件性能且批次间差异较小的策略。本文,我们报告了一种在 N,N'-双十三烷基苝-3,4,9,10-四羧酸二酰亚胺 (PTCDI-C 13 ) 模板上生长的 2,8-二氟-5,11-双(三乙基硅基乙炔基)蒽二噻吩 (dif-TES-ADT) 薄液晶膜,并通过原子力显微镜和偏振荧光显微镜进行了确认。具有大结晶域的液晶膜可进一步用作 OFET 的载流子传输通道。结果,我们实现了高性能 OFET,饱和载流子迁移率为 1.62 ± 0.26 cm 2 V −1 s −1