电介质击穿 (DB) 控制着微电子设备的故障,并且日益影响着其功能。标准成像技术基于物理结构产生对比度,难以将这一电子过程可视化。本文,我们报告了 Pt/HfO 2 /Ti 价态变化存储设备中 DB 的原位扫描透射电子显微镜 (STEM) 电子束感应电流 (EBIC) 成像。STEM EBIC 成像直接将 DB 的电子特征可视化,即电导率和电场的局部变化,具有高空间分辨率和良好的对比度。我们看到 DB 通过两个串联的不同结构进行:由电子注入产生的挥发性“软”丝;以及由氧空位聚集产生的非挥发性“硬”丝。该图在“软”和“硬”DB 之间进行了物理区分,同时适应了“渐进式”DB,其中硬丝和软丝的相对长度可以连续变化。
摘要:本研究从金属栅极面积、介电薄膜几何形状和厚度效应等方面研究了低介电常数 (low- k ) 材料的金属-绝缘体-半导体 (MIS) 电容器结构的可靠性特性。研究使用了两种低 k 材料,即致密和多孔低 k 薄膜。实验结果表明,与致密低 k 薄膜相比,多孔低 k 薄膜的击穿时间更短、威布尔斜率参数和电场加速因子更低、厚度依赖性击穿更弱。此外,还观察到介电击穿投影模型的偏差较大,且各个区域合并的击穿时间分布呈现单个威布尔图。研究还指出,不规则形状的金属栅极 MIS 电容器中多孔低 k 薄膜的介电击穿时间比方形和圆形样品中更长,这与持续电场的趋势相悖。因此,不规则形状的样品中存在另一种击穿机制,需要在未来的工作中进行探索。
从传感器材料或常规真空空间的质量降低。此外,侧视镜保护了晶体免受电压脉冲上升和下降期间MITL直接侧向电子轰击的可能性,晶体内部的高内部场并未导致介电击穿,并且没有证据表明表面上有任何电弧。光纤位于真空腔室外,远离辐射源,因此辐射变暗不会影响光纤内部的光。Niobate锂的确有一个显着的
摘要:本文提供了环氧树脂的简短概述,包括它们的多样性,变体,化学修饰,固化过程和有趣的电气性能。环氧树脂以其多功能属性而珍视,是整个行业的基本材料。在介电强度的范围内,环氧树脂在电绝缘层中起着至关重要的作用。本文讨论了有关介电击穿的机制,增强介电强度的策略以及各种填充剂和添加剂对绝缘性能的影响。通过探索最近的研究和进步,本文深入研究了环氧性特性,亚种和变体的阵列,它们的化学适应性以及固化的复杂性。对电阻和电导率的检查,重点是其频率依赖性行为,构成了讨论的关键方面。通过阐明这些维度,这篇评论提供了对环氧树脂及其在塑造现代材料科学中的作用的简洁而整体的理解。
¹Univ. Grenoble Alpes,CNRS,Grenoble INP*,G2Elab,Grenoble,38031,法国 *francis.boakye-mensah@g2elab.grenoble-inp.fr 摘要 - 为了在气候变化法规日益严格的情况下找到 SF 6 的可行替代品,应该对压缩空气等替代品进行适当的评估。对于中压应用,耐受电压被用作尺寸标准,这取决于流光的引发和传播,而流光是电击穿的前兆。为了优化设计,应该通过预测模型从实验和数值上彻底研究在不同应力、压力等条件下此类放电的引发和传播机制。到目前为止,大多数数值研究都是通过自制代码完成的,因为由于此类计算的复杂性和非线性,商业软件中不易获得流光模型。最近,随着商业有限元软件COMSOL™Multiphysics 等离子体模块稳健性的增强,可以开发具有合理精度的流光放电模型。
近年来,聚合物纳米复合电介质由于结合了纳米粒子的高介电常数和聚合物基质的高电击穿强度而提高了介电性能,在电能存储应用中引起了越来越多的关注。本文回顾了电介质储能建模和基于模型的聚合物纳米复合电介质合理设计的最新进展。还讨论了聚合物纳米复合电介质的合成策略和介电性能行为。特别是,本综述重点介绍了显着提高复合电介质能量密度的关键策略和分析模型,包括界面设计、微结构工程和新型高介电填料。通过将机器学习技术与分析模型结合使用,出现了新的设计。为了展示聚合物纳米复合电介质的实际应用,总结了一些最近在电动汽车、脉冲武器系统和电力电子中大规模生产储能装置的实例。最后,讨论了聚合物纳米复合电介质的挑战和新的应用机会。
随着电子设备的连续微型化,迫切需要了解纳米级的电子发射和电击穿机理。对于纳米含量,电崩解的完整过程包括纳米渗透的生长,电子发射和纳米 - 渗透的热逃亡以及等离子体形成。本评论总结了与此分解过程有关的最新理论,实验和高级原子模拟。首先,纳米胶质中的电子发射机制及其在不同机制之间的转移,例如图像电位(不同电极的配置)的影响,阳极筛选,电子空间充电势和电子交换势。讨论了电子发射和电崩解的相应实验结果,以了解底物和可调节纳米胶的固定纳米胶囊,包括空间充电效应,电极变形和电分解特性。讨论了有关纳米 - 渗透生长以及高电场下的纳米电极或纳米 - 渗透热失控的高级原子模拟。最后,我们对纳米级电崩溃过程的未来理论,实验性和原子性模拟研究的未来理论,实验和原子模拟研究的关键挑战和观点概述。
空间动力学实验室正在为 SmallSats 开发一种原型“绿色”混合原型推进系统。该系统基于犹他州立大学专利的高性能绿色混合推进 (HPGHP) 技术。HPGHP 利用 3D 打印丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 独特的介电击穿特性,允许重新启动、停止和重新点火。HPGHP 使用气态氧 (GOX) 作为氧化剂时工作最可靠,但当用高测试过氧化氢 (HTP) 代替时,会出现点火可靠性和延迟问题。这一缺陷是由于 HTP 的高分解能垒造成的。测试表明,氧化铝上的铂等贵金属催化剂可有效分解 90% 的单推进剂形式的 HTP,但分解释放的能量不足以可靠地点燃混合火箭。本研究报告了一种用于混合火箭的非催化热点火方法。使用气态氧预引线引发燃烧,一旦发生完全 GOX 点火,HTP 就会被引入热燃烧室。GOX/ABS 燃烧产生的残余能量会热分解 HTP 流,而游离氧可实现完全 HTP 混合燃烧。本文介绍了使用 90% HTP 和丙烯腈丁二烯苯乙烯 (ABS) 和聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) 作为燃料的 0.5、1.0 和 5 N 推力水平的原型系统的设计选项和测试结果。
从介电常数和绝缘破坏电场强度的观点出发选择Al 2 O 3 、HfO 2 、SiO 2 。使用这些绝缘膜制作MOS结构样品,并评估绝缘膜的介电击穿场强和介电常数。为了进行评估,我们使用了新推出的浸入式手动探测器。在该评价中,HfO 2 膜表现出最高的介电常数和击穿电场强度。通过简单的器件模拟,发现如果该膜具有这种水平的特性,则它可以用作氧化镓MOSFET的栅极绝缘膜。因此,在本研究中,我们决定使用该HfO 2 薄膜进行MOSFET的开发。由于不仅需要从初始特性而且还需要从长期可靠性的角度来选择绝缘膜,因此我们还考虑了具有第二好的特性的Al 2 O 3 膜作为候选材料I。取得了进展。 2020财年,我们改进了栅极绝缘膜的材料选择和成膜条件。具体地,对于作为栅极绝缘膜的候选的Al 2 O 3 ,为了减少作为沟道电阻增大的因素的栅极绝缘膜/氧化镓界面处的电荷,将Al 2 O 3 /镓我们考虑在成膜后通过热处理去除氧化物界面。图3示出了(a)评价中使用的MOS结构的截面图和(b)界面态密度分布。确认了通过在N 2 气氛中在450℃下热处理10分钟,可以形成界面能级为1×10 12 eV -1 cm -2 以下的良好界面。可知当温度进一步上升至550℃、650℃、800℃时,产生10 12 eV -1 cm -2 量级的界面态并劣化。通过本研究,我们获得了构建晶体管基本工艺过程中的热处理温度的基本数据。
随着电子元件变得越来越精密,新的 ESD 挑战不断出现,静电放电 (ESD) 对敏感行业构成了越来越大的威胁。ESD 是由绝缘表面上的静电荷积累引起的,当高电场导致气隙介电击穿时,静电荷会突然放电。具有不同电子亲和力的材料的接触和分离会通过摩擦电效应引起电荷转移,摩擦电效应是主要的 ESD 产生因素。低湿度会通过阻止电荷消散而加剧 ESD 风险。ESD 会永久损坏敏感电子设备,例如电压阈值可能只有 100 V 的集成电路。除了电子设备之外,ESD 还会通过引发火灾和爆炸威胁易燃行业,通过设备干扰威胁医疗保健行业,通过破坏航空电子设备威胁航空航天系统。防静电服装和防护设备对于控制敏感环境中的 ESD 至关重要。理想的材料可以快速消散电荷,同时限制放电能量。但是,优化快速衰减和减少放电火花需要在传导和绝缘之间进行权衡。影响防静电性能的关键因素包括纤维成分、导电元件的网格间距、织物结构以及导电元件的集成方式。传统的标准化测试(如电阻率)对于现代非均质织物和实际条件有局限性。特定于应用的评估是理想的选择。将技术创新转化为扩展的测试和实施计划对于提高全球采用率至关重要。通过协调努力,这些织物有可能在技术进步不断加快的情况下减轻不断升级的 ESD 风险。本研究中的系统文献综述侧重于构造防静电纺织品时要考虑的结构、技术要素和测试方法。