需求:•介电层带隙能大于底物(〜10 k b t或更多)•〜1至〜100 nm的厚度可变厚度•高度绝缘材料具有低意外掺杂浓度的高度绝缘材料•高质量的界面无陷阱和缺陷
如今,基于石英谐振器的参考振荡器的工作频率被限制在几百兆赫。从这样的参考振荡器中获取千兆赫范围的信号需要倍频或频率合成。然而,倍频过程会根据倍频系数的 20log 10 增加输出信号的相位噪声,同时也会增加电路的复杂性。从这个意义上讲,直接在毫米 (mm-) 波段的基频上产生 LO 信号是有利的。然而,这需要一个高质量 (Q-) 因子谐振器,最好在几千兆赫下工作。采用金属腔的传统无源谐振器的 Q 因子受到金属中的电阻损耗的限制。或者,基于陶瓷谐振器的直接在基频下工作的振荡器提供平均相位噪声,并且通常在 25 GHz 以上不可用。
背景 美国能源部的使命是通过变革性的科学和技术解决方案解决美国的能源、环境和核挑战,从而确保美国的安全和繁荣。 1 AMMTO 的使命是激励人们并加速创新,以改造材料和制造业,以适应美国的能源未来。 AMMTO 计划支持下一代材料和创新制造技术的研究、开发和演示,以提高美国的工业竞争力和能源弹性。 电力电子对于美国关键基础设施中电力的转换和控制至关重要。随着这些基础设施(包括电网综合电力、工业制造、交通运输以及数字网络和通信)带来更多创新技术以满足不断变化的市场需求并提高能源安全性和弹性,它也对电力电子技术提出了更高的性能要求。几十年来,人们一直依赖硅电力电子来满足基础设施的电力转换和控制需求,但这些日益增强的性能要求已经超出了传统硅电力电子所能提供的范围。宽带隙半导体 (WBG) 电力电子提供了一种替代方案,有可能满足美国基础设施在 21 世纪不断变化的需求。为了实现这一潜力,整个PE系统都需要进行技术创新——在材料层面、在使这些高性能材料发挥作用的设备中、在将这些设备构建到最终用途应用中的包装中。
介绍了在 InP 和 GaAs 上生长的带隙低于 0.60 eV 的倒置变质 Ga 0.3 In 0.7 As 光伏转换器。InP 和 GaAs 上的穿线位错密度分别为 1.3 ± 0.6 × 10 6 和 8.9 ± 1.7 × 10 6 cm − 2。在辐照下,器件分别产生 0.386 和 0.383 V 的开路电压,产生 ≈ 10 A cm − 2 的短路电流密度,产生 0.20 和 0.21 V 的带隙电压偏移。功率和宽带反射率测量用于估计热光伏 (TPV) 效率。估计 InP 基电池在 1100°C 时可产生 1.09 W cm − 2,而 GaAs 基电池可产生 0.92 W cm − 2,效率分别为 16.8% 和 9.2%。两种器件的效率都受到亚带隙吸收的限制,功率加权亚带隙反射率分别为 81% 和 58%,其中大部分假定发生在分级缓冲器中。如果先前证明的反射率已达到,则估计 1100°C TPV 效率在移除分级缓冲器的结构中将增加到 24.0% 和 20.7%。这些器件也适用于 2.0–2.3 μ m 大气窗口内的激光功率转换。在 2.0 μ m 辐照度 1.86 和 2.81 W cm −2 下,峰值激光功率转换效率分别估计为 36.8% 和 32.5%。
摘要。众所周知,多结太阳能电池中的发光耦合效应有助于通过载流子重新分布实现子电池之间的电流匹配。我们使用防潮全无机钙钛矿量子点 (PQD) 膜展示了 III-V 多结太阳能电池装置中的载流子重新分布。这种疏水性 PQD 膜应用于完整的 III-V 多结太阳能电池装置。这成功地展示了垂直方向的电流重新分布,表现为较低带隙子电池中的电流收集增加,以及横向的电流重新分布,从发光起源的较高带隙子电池相邻的较低带隙子电池中电流收集均匀性改善可以看出。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 Unported 许可证发布。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全署名原始出版物,包括其 DOI。[DOI:10.1117/1.JPE.10.042005]
摘要:二维(2D)材料中的本地带隙调整对于电子和光电设备而言至关重要,但是在纳米级实现可控制和可重复的应变工程技术仍然是一个挑战。在这里,我们通过扫描探针报告了热机械纳米引导,以在2D过渡金属二核苷剂和石墨烯中创建应变纳米图案,从而在空间分辨率下以调制的带隙启用任意模式,以降低到20 nm。2D材料通过范德华的相互作用与下面的薄聚合物层相互作用,由于加热探针的热和压痕力而变形。特别是,我们证明了钼二硫化(MOS 2)的局部带隙被空间调节高达10%,并且可以约180 MeV的幅度调整为180 MEV,以菌株的线性速率约为-70 meV。该技术提供了一种多功能工具,用于研究具有纳米尺度分辨率的2D材料的局部应变工程。关键字:2D材料,应变纳米图案,钼二硫化,局部带隙,热扫描探针光刻,尖端增强的拉曼光谱■简介
摘要:使用Ab始于从头算计算,研究了优化的几何形状,以及钝化边缘扶手椅抗氨基烯纳米纤维(ASBNR)的电子和传输特性。由于量子限制,当宽度分别从5 nm降低到1 nm时,带隙的大小可以从1.2 eV到2.4 eV(间接)调节。这项研究的重点是宽度为5 nm(5-ASBNR)的纳米容器,因为它的制造潜力较高,并且可以接受电子应用的带型带。应用单轴压缩和拉伸菌株会减少5-ASBNR膜的带隙。当引入超过4%以上的拉伸应力时,观察到直接带隙转变的间接转换。此外,当引入高于9%的压缩应变时,可以观察到半金属行为。通过施加压缩(拉伸)应变,孔(电子)有效质量降低,从而增加电荷载体的迁移率。研究表明,可以通过在丝带上施加拉伸或压缩应变来调节基于ASBNR的纳米电子设备的载体迁移率。关键字:2D材料,偶然,纳米式,压缩和拉伸应变,带状结构,状态密度■简介
摘要在这项研究中,我们发现了一种位于等离子体光子晶体(PPC)和传统光子晶体之间的界面上的边缘状态,该边缘取决于光子带隙的特性,而不是表面缺陷。模拟和理论分析表明,通过调整血浆密度,我们可以改变PPC的光子带隙的拓扑特征。这使其与传统PC的光子带隙不同,从而激发或关闭拓扑边缘状态。我们进一步讨论了血浆参数对边缘状态特征的影响,结果表明,随着血浆密度的增加,PPC的第一个光子带隙(PBG)关闭然后重新开放,从而导致频段反转和PPCS PBG特性的变化。我们可以通过等离子体控制边缘状态的产生,并调整边缘状态的频率和强度。在边缘状态出现后,随着等离子体密度的进一步增加,PPC的第一个PBG将向高频转移并加深。边缘状态的频率将转向更高的频率,其强度也会增加。我们通过增加阵列数量来增加PPC的第一个PBG深度,并发现当PPC阵列的数量增加时,只有边缘状态的强度会增加,而频率保持不变。因此,可以通过血浆密度和阵列数量参数来实现边缘状态频率和强度的灵活调整。我们的研究证明了血浆光子晶体中拓扑边缘状态的特性,我们认为这可以为基于边缘状态的应用提供一些指导。
高温超导体由于其独特的电子特性和非常规的超导行为而引起了极大的关注。尤其是,由高能离子植入,压力和电磁场等外部场引起的高体性超导材料的相变已成为研究热点。但是,潜在的机械主义尚未完全理解。第一原理计算被广泛认为是深入探索这些内在机制的有效方法。在这项研究中,使用第一原理计算来研究氧空位现象对不同功能下YBA 2 Cu 3 O 7(YBCO 7)的电子传递性能和超导性能的影响(PBE,PBE + U,HSE06)。结果表明,氧空位显着改变了带的结构,并且在不同功能的预测中观察到了考虑的差异。YBA 2 Cu 3 O 6(YBCO 6)的计算带隙范围为0至1.69 eV。较大的带隙表明是绝缘状态,而没有带隙的缺乏表明材料保持金属。通过将结果与实验结果进行比较,我们发现HSE06功能提供了最合理的预测。带隙的存在或不存在主要受铜轨道的影响。氧气空位会导致材料的C轴拉长,这与实验中He-ion辐照后X射线差异(XRD)分析中观察到的趋势是一致的。我们的发现有助于解释在外部田地下,尤其是He-Ion Irra-priation的金属 - 绝缘体相变,并为开发高温超导材料及其设备应用提供了理论基础和新见解。
本文提出了一种基于开关电容的CMOS带隙基准源。利用开关电容,可以将两个一阶补偿基准电压组合起来,从而实现具有较低温度系数的新型基准电压。所提出的设计电路采用0.18μm CMOS工艺实现。在-40℃至120℃范围内,1.8V电源电压下基准输出电压的TC为14.5ppm/℃。所提出的基准电压为0.235V,开关电容操作引起的纹波电压为700μV。结果表明,本文描述的带隙基准源实现了比其他工作更好的TC,适用于