摘要MOSI 2 N 4和WSI 2 N 4的二维(2D)分层晶体的最新增长引起了人们对其出色的特性和潜在应用的重大兴趣。这一发展为新的和大型的2D材料铺平了道路,其一般公式为MA 2 Z 4。在这方面,由这个令人兴奋的家族驱动的,我们提出了M si 2 N 4(M = GE,SN和PB)单层的两个结构阶段(1T - 和1H-),并通过使用第一个Principles方法研究了它们的结构,振动,机械,电子和光学特性。这两个阶段具有相似的凝聚力,而1T结构在能量上比其1H对应物更有利。对声子光谱和从头算分子动力学模拟的分析表明,除1H -GESI 2 N 4外,所有建议的单层即使在高温下也是动态稳定的。通过计算其弹性常数(C IJ),平面刚度(Y 2D),泊松比(ν)和最终的拉伸应变(UTS)来检查所提出晶体的弹性稳定性和机械性能。值得注意的是,所考虑的系统表现出突出的机械特征,例如实质的内部刚度和高UTS。计算出的电子带结构表明,1T - 和1H-M SI 2 N 4纳米片是宽频段间隙的半导体,其能带间隙从可见光到光谱的紫外线范围跨度,适用于高强度的纳米电源设备的应用。最后,对光学性质的分析表明,设计的系统具有各向同性光谱,并且取决于系统的类型,紫外线的鲁棒吸收和可见光(尤其是在1H -PBSI 2 N 4 4 Monolayer中)。我们的研究不仅向2D MA 2 Z 4晶体的家族介绍了新成员,而且还揭示了他们有趣的物理特性,并建议他们作为多种纳米力学和光电应用的有前途的候选人。
关键字:Gan,Mishemt,MBE,MMIC,AL 2 O 3,可靠性摘要雷神已经在<111> si Hemt技术上采用了分子束外延(MBE)开发了gan的状态。相对于MOCVD(〜1000 o C)的分子束外延(MBE)的较低生长温度(〜750 o C)导致热性能提高和从IIII-V/SI界面减少微波损失。这些因素结合起来,以使最有效的高功率(> 4 w/mm)在高频(≥10GHz)上进行操作,这些操作通常与Si上的gan hemts无关。较低的温度MBE生长过程减少了生长后冷却后的GAN拉伸应变,这又使Aln成核层用于GAN HEMT生长。这与基于MOCVD的生长中使用的复杂的Algan/Aln菌株补偿层相反,这些层已显示出显着降低IIII-V外延层的总体导热率。此外,低温MBE ALN成核层导致Si/IIi-氮化物界面处的界面电荷降低。这种大大降低的电荷使雷神能够实现<0.2dB/mm的创纪录的低微波损失(对于SI上的GAN),最高为35 GHz,可与SIC上的GAN相当[1]。最重要的是,在100mm高电阻(> 1,000 ohm-cm)上实现MBE种植的Gan Hemt Epi层质量和均匀性时,记录了创纪录的低微波损失(> 1,000 OHM-CM)<111> Si,可与MOCVD在SIC上生长的GAN相当。板电阻低至423欧姆 /平方英尺(±0.8%),迁移率为〜1,600 cm 2 /v-s。这样做是为了使整个栅极电容,IDSS,IMAX和V t与为了减少门泄漏,雷神用ALD沉积了Al 2 O 3作为高k栅极介电介质形成不幸的。为了最大程度地减少门泄漏,而不会影响关键的RF设备特性(例如FT,FMAX,POWER和PAE),使用电荷平衡模型与栅极介电堆栈一起设计Schottky层厚度。
* 通讯作者 三维 (3D) 培养方法的进步已导致类器官的产生,这些类器官重现了人类神经系统各个领域的细胞和生理特征。尽管已经开发出微电极用于与神经组织建立长期电生理接口,但对微电极和自由漂浮类器官之间长期接口的研究仍然有限。在本研究中,我们报告了一种可拉伸的柔软网状电极系统,该系统在 3D 类器官中建立了与人类神经元的密切体外电接口。我们的网状电极由基于聚(3,4-乙烯二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐 (PEDOT:PSS) 的导电水凝胶电极阵列和弹性体聚(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯) (SEBS) 作为基材和封装材料构成。这种网状电极可以在 50% 压缩应变和 50% 拉伸应变下的缓冲溶液中保持稳定的电化学阻抗。我们已成功在这种聚合物网上培养了多能干细胞衍生的人类皮质类器官 (hCO) 超过 3 个月,并证明类器官很容易与网状物整合。通过同时进行刺激和钙成像,我们表明通过网状电刺激可以引发强度依赖性钙信号,与双极立体电极的刺激相当。该平台可用作监测和调节神经精神疾病体外模型电活动的工具。简介网状电极是一种新兴的脑组织慢性电生理接口平台 1,2 。与由硅等硬质材料制成的传统多电极阵列或柄探针不同,网状电极由柔性导电互连线和绝缘聚合物材料封装的电极组成。由于多种原因,网状电极已被证明能够实现稳定的长期接口。首先是它们的弯曲刚度低:通过具有薄层,它们可能更容易与神经组织贴合,从而最大程度地减少异物相互作用 3 。其次,网状电极排除的体积远小于其他技术(例如实心电极插入物)。网状电极可以做得小于 1 微米,并且已被证明在注入液体溶液后会膨胀和扭开 4,5 。网状电极的一个潜在应用领域是刺激和监测 3D 神经类器官中电活动的出现。神经类器官最初是人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 的 3D 聚集体。随着时间的推移,hiPSC 衍生的分化细胞自组织成 3D 结构,重现发育神经轴域的某些方面 6 。这些类器官或它们的组合形成组装体,可用于研究早期
摘要:二维过渡金属二甲藻元化半导体(2D TMD)的光电和转运性能非常容易受到外部扰动的影响,从而可以通过后体系修饰来精确地定制材料功能。在这里我们表明,纳米级不均匀性称为纳米泡得很不均匀,可用于菌株,而在双层二硫化物中,激发激子转运的介电调节(WSE 2)。我们使用超敏感的空间分辨的光学散射显微镜直接对激子的传输进行成像,这表明介电纳米泡在室温下在漏斗和捕获激子的效率上非常有效,即使明亮的激子的能量受到了忽略的影响。我们的观察结果表明,电介质不均匀性中的激子漏斗是由动量 - 间接(黑暗)激子驱动的,这些激动型(黑暗)激子的能量比明亮的激子对介电扰动更敏感。这些结果揭示了使用深色态能量景观的介电工程进行特殊空间和能量精确的2D半导体中控制激子传输的新途径。主要文本:二维过渡金属二甲藻元化半导体(2D TMD)是范德华的材料,由于其强烈的光 - 含量相互作用,即使在原子上薄的限制下,它们也对纳米级光电构成了巨大的希望。2D TMD的光电特性在很大程度上受其库仑结合的电子孔对(激子)的控制,其结合能相对较大,高达数百个Milli-Electronvolts(MEV),这是由于平面外介电介质筛选而导致的。1–6与自由电荷不同,激子是电荷中性的,因此很难用电子设备中的外部电场来操纵。7–9因此,激子的传输特性在很大程度上取决于随机的扩散运动,没有远程方向性,从而限制了它们作为信息和能量载体的使用。寻找在2D TMD中操纵激子传输的新方法,而不会根本改变其他材料特性,这将产生激子设备,这些设备结合了强烈的光结合,并精确地控制了原子上薄材料中能量和信息流的精确控制。控制2D TMD的特性的一种有吸引力的途径是利用其对菌株,10–21和环境筛查等外在因素的极端敏感性(图1A),5,22-26,实现对光电和运输特性的合成后调节。例如,拉伸应变减少了2D TMD的光学过渡能;因此,16,18,27,28个局部应变区域会产生能量梯度,可以在纳米级低能部位漏洞和捕获激子,该过程被利用以创建长寿命的量子发射器。14,29–33菌株工程很难控制宏观尺度,并且可能引入不良疾病。