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反阴极效应对电子束产生EB等离子体中电子动力学的影响
摘要 电子束 (e-beam) 产生的等离子体在施加交叉电场和磁场 (E × B) 的情况下有望用于低损伤材料处理，并应用于微电子和量子信息系统。在圆柱形电子束 E × B 等离子体中，电子和离子的径向约束分别通过轴向磁场和径向电场实现。为了控制电子的轴向约束，这种电子束产生的等离子体源可能包含一个称为反阴极的导电边界，该边界位于等离子体与阴极轴向相对的一侧。在这项工作中，结果表明，改变反阴极电压偏置可以控制反阴极收集或排斥入射电子的程度，从而可以控制热电子（电子能量在 10-30 eV 范围内）和束电子群约束。有人提出，反阴极偏压对这些不同电子群形成的影响也与弱湍流和强朗缪尔湍流之间的转变有关。
等离子体在界面电荷转移中的作用
缺乏对金属 - 触发器界面处等离子体介导的电荷转移的详细机械理解，严重限制了有效的光伏和光催化装置的设计。与直接的金属到 - 触发器界面电荷转移相比，由金属中等离子体衰变产生的热电子产生的热电子的间接转移的相对贡献是相对的贡献。在这里，当对共振激发时，我们证明了从金纳米棒到氧化钛壳的总体电子转移效率为44±3％。我们证明，其中一半源自通过激发等离子的直接界面电荷转移。我们能够通过多模式的频率分辨方法来区分直接和间接途径，通过单粒子散射光谱和具有可变泵波长的时间分辨瞬态吸收光谱测量均相等离子体线宽。我们的结果表明，直接等离子体诱导的电荷转移途径是提高热载体提取效率的一种有希望的方法，该方法主要通过非特异性加热而导致的金属内在衰减。
反阴极效应对电子束产生EB等离子体中电子动力学的影响
摘要 电子束 (e-beam) 产生的等离子体在施加交叉电场和磁场 (E × B) 的情况下有望用于低损伤材料处理，并应用于微电子和量子信息系统。在圆柱形电子束 E × B 等离子体中，电子和离子的径向约束分别通过轴向磁场和径向电场实现。为了控制电子的轴向约束，这种电子束产生的等离子体源可能包含一个称为反阴极的导电边界，该边界位于等离子体与阴极轴向相对的一侧。在这项工作中，结果表明，改变反阴极电压偏置可以控制反阴极收集或排斥入射电子的程度，从而可以控制热电子（电子能量在 10-30 eV 范围内）和束电子群约束。有人提出，反阴极偏压对这些不同电子群形成的影响也与弱湍流和强朗缪尔湍流之间的转变有关。
具有创纪录高饱和输出电流密度的高增益石墨烯基热电子晶体管
热电子晶体管 (HET) 代表了一种令人兴奋的新型半导体技术集成器件，它有望实现超越 SiGe 双极异质晶体管限制的高频电子器件。随着对石墨烯等 2D 材料和新器件架构的探索，热电子晶体管有可能彻底改变现代电子领域的格局。这项研究重点介绍了一种新型热电子晶体管结构，其输出电流密度创下了 800 A cm − 2 的记录，电流增益高达 𝜶，采用可扩展的制造方法制造。该热电子晶体管结构包括湿转移到锗衬底的 2D 六方氮化硼和石墨烯层。这些材料的组合可实现卓越的性能，尤其是在高饱和输出电流密度方面。用于生产热电子晶体管的可扩展制造方案为大规模制造开辟了机会。热电子晶体管技术的这一突破为先进的电子应用带来了希望，可在实用且可制造的设备中提供大电流能力。
采用 RF 兼容工艺实现的功率 AlGaN/GaN HEMT 击穿失效机制研究
研究了功率 AlGaN/GaN HEMT 系列的击穿失效机制。这些器件采用市售的 MMIC/RF 技术与半绝缘 SiC 衬底制造。在 425 K 下进行 10 分钟热退火后，对晶体管进行了随温度变化的电气特性测量。发现没有场板的器件的击穿性能下降，负温度系数为 0.113 V/K。还发现击穿电压是栅极长度的减函数。在漏极电压应力测试期间，栅极电流与漏极电流同时增加。这表明从栅极到 2-DEG 区域的直接漏电流路径的可能性很大。漏电流是由原生和生成的陷阱/缺陷主导的栅极隧穿以及从栅极注入到沟道的热电子共同造成的。带场板的器件击穿电压从 40 V（无场板）提高到 138 V，负温度系数更低。对于场板长度为 1.6 l m 的器件，温度系数为 0.065 V/K。2011 Elsevier Ltd. 保留所有权利。
b'我们表明，与激光散斑相关的质动力可以以类似于库仑散射的方式散射激光产生的等离子体中的电子。给出了实际碰撞率的解析表达式。电子散斑碰撞在高激光强度或 \xef\xac\x81lamentation 期间变得重要，\xef\xac\x80影响长脉冲和短脉冲激光强度范围。例如，我们 \xef\xac\x81 发现国家点火装置空腔激光重叠区域中的实际碰撞率预计将超过库仑碰撞率一个数量级，从而导致电子传输特性发生根本变化。在短脉冲激光-等离子体相互作用的高强度特性下（ I \xe2\x89\xb3 10 17 Wcm \xe2\x88\x92 2 ），散射足够强，导致激光能量直接吸收，产生能量缩放为 E \xe2\x89\x88 1 . 44 I/ 10 18 Wcm \xe2\x88\x92 2 1 / 2 MeV 的热电子，接近实验观察到的结果。 PACS 数字： PACS 数字。'
b'我们表明，与激光散斑相关的质动力可以以类似于库仑散射的方式散射激光产生的等离子体中的电子。给出了实际碰撞率的解析表达式。电子散斑碰撞在高激光强度或 \xef\xac\x81lamentation 期间变得重要，\xef\xac\x80影响长脉冲和短脉冲激光强度范围。例如，我们 \xef\xac\x81 发现国家点火装置空腔激光重叠区域中的实际碰撞率预计将超过库仑碰撞率一个数量级，从而导致电子传输特性发生根本变化。在短脉冲激光-等离子体相互作用的高强度特性下（ I \xe2\x89\xb3 10 17 Wcm \xe2\x88\x92 2 ），散射足够强，导致激光能量直接吸收，产生能量缩放为 E \xe2\x89\x88 1 . 44 I/ 10 18 Wcm \xe2\x88\x92 2 1 / 2 MeV 的热电子，接近实验观察到的结果。 PACS 数字： PACS 数字。'
等离子体中的间接到直接电荷转移转变......
了解等离子体纳米材料与其吸附物之间的热载流子动力学对于等离子体增强光电子过程（如光催化、光学传感和光谱分析）至关重要。然而，由于光电子的复杂途径和超快相互作用动力学，确定给定过程的具体主导机制通常具有挑战性。这里以 CO 2 还原为例，使用时间相关密度泛函理论计算清楚地探究了单分子水平上等离子体驱动催化的潜在机制。吸附在两个典型纳米团簇 Ag 20 和 Ag 147 上的 CO 2 分子被光激发等离子体光还原，同时激发 CO 2 的不对称拉伸和弯曲模式。激光强度和反应速率之间存在非线性关系，表明由强局部表面等离子体引起的协同相互作用和从间接热电子转移到直接电荷转移的转变。这些发现为 CO2 光还原和设计高效等离子体介导的光催化有效途径提供了新的见解。
魔术扭曲的双层石墨烯中的声子冷却
了解电子 - 波相互作用在根本上很重要，并且对设备应用具有至关重要的影响。但是，在魔法角度附近的扭曲的双层石墨烯中，目前缺乏这种理解。在这里，我们使用时间和频率分辨的光电压测量方法研究电子音波耦合，作为声子介导的热电子冷却的直接和互补探针。我们发现在魔术角靠近扭曲的双层石墨烯的冷却时，我们发现了一个显着的加速：冷却时间是从室温下降到5 kelvin的几次picseconds，而在原始的双层石墨烯中，在较低温度下，冷却到声子变为较慢。我们的实验和理论分析表明，这种超快冷却是超晶格形成的组合作用，具有低功能的Moiré声子，空间压缩的电子Wannier轨道以及降低的超晶格Brillouin区域。这可以实现有效的电子 - phonon umklapp散射，从而克服了电子 - phonon动量不匹配。这些结果将扭转角建立为控制能量放松和电子热流的有效方法。
单原子光催化为何比传统光催化效果更好？超快激发载流子和结构动力学研究
摘要：随着单原子引入光催化，基底电子和几何结构的微小变化可以带来更高的能量转换效率，而其背后的微观动力学却很少被阐明。本文采用实时时间相关密度泛函理论，探索了微观尺度上单原子光催化剂（SAPC）在水分解中的超快电子和结构动力学。结果表明，与传统光催化剂相比，负载在石墨相氮化碳上的单原子Pt大大促进了光生载流子，并有效地将激发电子与空穴分离，延长了激发载流子的寿命。灵活的氧化态（Pt 2+ 、Pt 0 或Pt 3+ ）使单原子作为活性位点来吸附反应物并在光反应过程的不同阶段作为电荷转移桥催化反应。我们的研究结果为单原子光催化反应提供了深刻的见解，并有利于高效SAPC的设计。关键词：单原子光催化剂、热电子/空穴电荷转移、超快载流子和结构动力学、时间相关密度泛函理论、水分解
基于超肉带近红外等离子电子光检测
摘要。窄带光进行是用于材料分析和传感的重要测量技术，例如非分散红外传感技术。已经探索了光活性材料工程和纳米光子过滤方案，以实现波长选择的光电检测，而大多数设备的响应性带宽大于操作波长的2％，从而限制了感知性能。在Au/Si Schottky纳米结中，通过实验证明了带宽小于0.2％的近红外照相检测。通过仔细尾随纳米结构中的吸收性和辐射损失，在1550 nm的波长下获得了光电响应的最小线宽。使用波纹的AU膜在芯片上实现了多个功能，包括窄带共振，用于传感和光电检测的光收集以及用于热电子发射的电极。受益于与原位光电传感信号和超核会共振的原位光电转换，通过简单的强度询问进行了独立的芯片生物传感，在Glucose解决方案的浓度下降至0.0047％，用于Glucose解决方案和150 ng ng ml for Rabbit Bitbit Igg。在现场传感，光谱，光谱成像等中应用的这种技术的有希望的潜力。