近年来,由于各种环境污染的内分泌干扰化学物质 (EDC),人们对食品的关注度不断提高。EDC 有可能通过破坏生态平衡造成环境危害。1 主要的女性性激素 17b-雌二醇 (E2) 在 EDC 的富集过程中起着至关重要的作用。E2 是最小的天然雌激素类固醇激素,对青春期、成年期和大部分妊娠期女性生殖组织(如胸腔、子宫、肠道蠕动和阴道)的发育和调节非常重要。2,3 由于激素对环境的生理影响,天然存在的雌激素结合物已成为食品工业的一个新问题。4 在这些天然环境雌激素中,E2 的潜力远远大于主要代谢物雌三醇 (E3) 和雌酮 (E1)。 E2 被广泛用于饲料加工行业,非法用于促进动物生长、产奶量、提高牛和家禽的肥肉比例。1,5,6 尽管 E2 在女性体内发挥着一些关键作用,但当 E2 通过食物链污染进入人体时,会带来一些不良影响,如肿瘤、乳腺癌、内分泌紊乱、细胞生长异常等。7 尤其是 E2 的高活性,即使在非常低的水平
摘要 随着人们对高性能陶瓷氮化铝 (AlN) 的兴趣迅速增加,许多研究人员研究了对其进行加工的可能性。由于 AlN 被归类为难切削材料,使用辅助电极的电火花加工 (EDM) 工艺正在成为一种有效的加工方法。煤油作为介电流体,在工件表面形成连续的导电碳层以诱导和维持放电方面起着重要作用。大多数以前的方法使用管状电极将介电流体稳定地输送通过其中心孔。然而,在微细电火花加工的情况下,非常小的电极直径使得难以在电极上制造通孔,并且非常窄的间隙会阻止介电流体的流动。为了克服微细电火花加工中介质液流动问题,本研究介绍了两种促进流动的方法:一是采用D形固体电极获得较宽的非对称流道,二是采用O形固体电极加石墨粉混合煤油(GPMK)在相对较宽的放电间隙下流动。流动模拟结果表明两种方法均能促进煤油流动,实验结果也显示出类似的结果。当采用D形截面时,材料去除率增加,但刀具磨损增加。与传统方法相比,对于GPMK,金属去除率提高了64%,相对磨损率降低了73%。通过电压调度,在不牺牲可加工性的前提下,解决了采用O形固体电极GPMK配置进行深孔钻削时出现的精度下降问题。
氮化钪作为光电人工突触装置的网关 III-氮化物半导体 Dheemahi Rao 1,2 和 Bivas Saha 1,2,3 1 材料化学和物理部,贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心,班加罗尔 560064,印度。 2 国际材料科学中心,贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心,班加罗尔 560064,印度。 3 先进材料学院,贾瓦哈拉尔尼赫鲁高级科学研究中心,班加罗尔 560064,印度。 基于冯诺依曼架构的传统计算受到存储和处理单元之间数据传输时间和能耗的限制。冯诺依曼架构在解决非结构化、概率和实时问题方面也效率低下。为了应对这些挑战,需要一种新的受大脑启发的神经形态计算架构。由于没有电阻电容 (RC) 延迟、高带宽和低功耗,光电人工突触装置极具吸引力。然而,稳定、可扩展且与互补金属氧化物半导体 (CMOS) 兼容的突触尚未得到证实。在这项工作中,未掺杂和掺杂镁的氮化钪 (ScN) 的光电导持久性等同于负责记忆和学习的生物突触的抑制性和兴奋性突触可塑性。展示了生物突触的主要功能,如短期记忆 (STM)、长期记忆 (LTM)、从 STM 到 LTM 的转换、学习和遗忘、频率选择性光学滤波、频率依赖性增强和抑制、赫布学习和逻辑门操作。
对于高相干性固态量子计算平台来说,微波频率下低损耗的电介质是必不可少的。在这里,我们通过测量集成到超导电路中的由 NbSe 2 –hBN–NbSe 2 异质结构制成的平行板电容器 (PPC) 的品质因数,研究了六方氮化硼 (hBN) 薄膜在微波范围内的介电损耗。在低温单光子范围内,提取的 hBN 微波损耗角正切最多在 10 −6 中间范围内。我们将 hBN PPC 与铝约瑟夫森结集成,以实现相干时间达到 25 μs 的传输量子比特,这与从谐振器测量推断出的 hBN 损耗角正切一致。与传统的全铝共面传输相比,hBN PPC 将量子比特特征尺寸缩小了约两个数量级。我们的研究结果表明,hBN 是一种很有前途的电介质,可用于构建高相干量子电路,它占用空间大大减少,能量参与度高,有助于减少不必要的量子比特串扰。广义的超导量子比特包括由电感和电容元件分流的约瑟夫森结,它们共同决定了它的能谱 1 。虽然理想情况下,组成超导量子比特的材料应该是无耗散的,但量子比特退相干的主要因素是量子比特的电磁场与有损体积和界面电介质的相互作用 2 。在典型的超导电路中,介电损耗可能发生在约瑟夫森结的隧穿势垒中,以及覆盖设备的许多金属和基底界面的原生氧化层中 3、4 。这些电介质通常是具有结构缺陷的非晶态氧化物,可以建模为杂散两能级系统 (TLS)。虽然这些 TLS 的微观性质仍有待完全了解,但已确定 TLS 集合与超导量子电路中的电磁场之间的相互作用限制了量子比特的相干性和超导谐振器的品质因数。人们还怀疑 TLS 可能存在于设备制造过程中留下的化学残留物的界面处 4、5。
摘要:从量子传感到量子计算,量子发射器在众多应用中必不可少。六方氮化硼 (hBN) 量子发射器是迄今为止最有前途的固态平台之一,因为它们具有高亮度和稳定性以及自旋-光子界面的可能性。然而,对单光子发射器 (SPE) 的物理起源的理解仍然有限。在这里,我们报告了整个可见光谱中 hBN 中的密集 SPE,并提出证据表明大多数这些 SPE 可以通过供体-受体对 (DAP) 很好地解释。基于 DAP 跃迁生成机制,我们计算了它们的波长指纹,与实验观察到的光致发光光谱非常匹配。我们的工作为物理理解 hBN 中的 SPE 及其在量子技术中的应用迈出了一步。关键词:六方氮化硼、单光子发射器、供体-受体对、量子光学■简介
摘要:高κ电介质是介电常数高于二氧化硅的绝缘材料。这些材料已经在微电子领域得到应用,主要用作硅 (Si) 技术的栅极绝缘体或钝化层。然而,自过去十年以来,随着宽带隙 (WBG) 半导体的广泛引入,如碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN),后硅时代开始了,这为高κ材料在这些新兴技术中的应用开辟了新的前景。在此背景下,铝和铪的氧化物(即 Al 2 O 3 、HfO 2 )和一些稀土氧化物(例如 CeO 2 、Gd 2 O 3 、Sc 2 O 3 )是有前途的高κ二元氧化物,可用作基于 SiC 和 GaN 的下一代大功率和高频晶体管的栅极介电层。本综述论文概述了用于后硅电子器件的高介电常数二元氧化物薄膜。特别地,重点关注通过原子层沉积在 WBG 半导体(碳化硅和氮化镓)上生长的高 κ 二元氧化物,无论是非晶态还是晶体膜。讨论了沉积模式和沉积前或沉积后处理的影响。此外,还介绍了这些薄膜的介电行为,并报告了一些应用于 SiC 和 GaN 晶体管的高 κ 二元氧化物的示例。强调了这些技术的潜在优势和当前的局限性。
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日本制钢所和三菱化学株式会社正在 NEDO 的“节能技术战略创新计划”下,致力于电力电子用大直径块状氮化镓 (GaN) 基板的示范和开发。该示范和开发在 2021 年 5 月建立的世界上最大的 GaN 基板制造示范设施(大型示范设施)中进行。我们使用“SCAAT TM -LP”进行了 4 英寸 GaN 基板量产晶体生长实验,这是一种低成本的高质量 GaN 基板制造技术。实验结果,我们已确认 4 英寸 GaN 晶体正在按计划生长。与中试设施相比,大型示范设施的规模显著扩大,可以制造大量的 GaN 基板。未来,我们将在大型示范设施中进一步进行示范实验,旨在通过稳定供应高质量的GaN基板,为超高效器件的开发做出贡献,并于2022财年初开始向市场供应。
摘要 - 紧凑的功率电子电路和开关设备的较高操作温度要求对寄生组件在这些设备中的影响进行分析和验证。通过文献研究了氮化壳效应晶体管(GAN-FET)中发现的漂移机制,并与测量结果有关。极端温度条件下的测量值远远超出了制造商推荐的操作范围。研究了GAN-FET的静态和动态操作中对寄生元件的影响,并以半桥电路的示例与开关模式功率电子电线中的设备损耗有关。在本文中,进行了对温度对电阻,泄漏电流和反向传导的影响的静态操作研究。GAN-FET两种状态之间的动态操作也被解决,并且与开关导管损失的潜在影响有关。使用曲线示踪剂构建了一个热室,以精确测量设备中寄生元件的影响。发现,r ds的增量,i dss,i gss和v sd可以通过文献来证明,并通过测量来验证。增量c oss和降低V gs Th时,将设备暴露于极端温度时。这两个参数对在时间至关重要的高温下设计电路方面给人带来了真正的挑战。尽管温度调节,但发现所研究的GAN-FET具有在极端温度稳定条件下使用的潜力。
利用第一性原理计算,我们研究了六种过渡金属氮化物卤化物 (TMNH):HfNBr、HfNCl、TiNBr、TiNCl、ZrNBr 和 ZrNCl 作为过渡金属二硫属化物 (TMD) 沟道晶体管的潜在范德华 (vdW) 电介质。我们计算了剥离能量和体声子能量,发现这六种 TMNH 是可剥离的并且具有热力学稳定性。我们计算了单层和体 TMNH 在平面内和平面外方向的光学和静态介电常数。在单层中,平面外静态介电常数范围为 5.04 (ZrNCl) 至 6.03 (ZrNBr),而平面内介电常数范围为 13.18 (HfNBr) 至 74.52 (TiNCl)。我们表明,TMNH 的带隙范围从 1.53 eV(TiNBr)到 3.36 eV(HfNCl),而亲和力范围从 4.01 eV(HfNBr)到 5.60 eV(TiNCl)。最后,我们估算了具有六个 TMNH 单层电介质和五个单层通道 TMD(MoS 2 、MoSe 2 、MoTe 2 、WS 2 和 WSe 2 )的晶体管的电介质漏电流密度。对于 p- MOS TMD 通道晶体管,30 种组合中有 25 种的漏电流小于六方氮化硼 (hBN),一种众所周知的 vdW 电介质。对于以 HfNCl 为栅极电介质的 ap -MOS MoSe 2 晶体管,预测最小双层漏电流为 1.15×10 -2 A/cm 2。据预测,HfNBr、ZrNBr 和 ZrNCl 也会在某些 p-MOS TMD 晶体管中产生微小的漏电流。