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基于超表面的硅基量子搜索器......
摘要：光学模拟计算相较于传统数字计算具有并行计算、速度快、能耗低的天然优势。目前，片上光学模拟计算领域的研究主要集中在经典数学运算上，尽管量子计算具有诸多优势，但基于超表面的片上量子模拟器件尚未被展示。本文基于绝缘体上硅（SOI）平台，设计了一种特征尺寸为60×20 µm 2 的片上量子搜索器。利用经典波模拟基于叠加原理和干涉效应的量子搜索算法，同时结合片上超表面实现调制能力。当入射波聚焦在标记位置时，即可找到标记项，这与量子搜索算法的效率完全相同。所提出的片上量子搜索器有利于基于波的信号处理系统的小型化和集成化。
硅基微纳技术与应用...
摘要：微光机电系统（MOEMS）结合了微机电系统（MEMS）和微光学的优点，能够实现独特的光学功能，具有广泛的先进应用。硅基 MOEMS 通过简单的外部机电控制方法，如静电、磁或热效应，实现精确的动态光调制。本文简要回顾了硅基 MOEMS 的技术与应用，简要介绍了其基本工作原理、优点、常用材料和微加工制造技术，并介绍了微镜/微镜阵列、微光谱仪、光学/光子开关等先进硅基 MOEMS 器件的研究进展。由于硅基 MOEMS 在空间光调制和高速信号处理方面的独特优势，它们在光通信、数字光处理和光传感方面有着广泛的应用前景。最后对Si基MOEMS未来的研究和发展前景进行了展望。
用于集成硅基应用的外延 GeSn 合金的热电效率：通过拉曼测温法评估晶格热导率
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采用湿法钪蚀刻在硅基板上形成硬掩模
如今，微电子技术需要寻找新材料，包括用于创建结构的掩模。中间硬掩模策略是实现微电子制造中光刻和蚀刻之间良好平衡的关键问题之一。微电子和光伏技术中一个有趣的挑战是在 Si 衬底上创建间距垂直取向的硅阵列，用于多功能半导体器件。制造这种结构仍然是一个严重的技术问题，需要寻找新的方法和材料。在这项工作中，我们建议使用钪作为硅上的新硬掩模材料，因为它具有高抗等离子化学蚀刻性和低溅射系数。我们已经证明，对厚度为几纳米的钪层进行湿法蚀刻可用于在硅上获得分辨率高达 4 微米的图案结构，这对于湿法蚀刻方法来说是一个很好的结果。在选定的等离子蚀刻条件下，与其他金属掩模相比，钪是一种具有极佳抗性的硅掩模，蚀刻速率最低。因此，钪硬掩模可以为形成不同的微尺度地形图案开辟新的可能性。
硅基光电子学
近半个世纪以来，硅基微电子技术与光纤通信引发了一场影响深远的信息技术革命，将人类社会带入了高速信息时代，对通信容量和速率的需求呈指数级增长，而数据中心和高性能计算则面临着电互连速度、带宽、能耗等瓶颈制约，硅基光电子技术成为突破这些瓶颈的关键技术。硅凭借折射率高、可容纳小型有源元件、与CMOS兼容工艺等优势，可以在微芯片上以低成本、低能耗实现大规模光电集成，成为芯片产业的热门选择。此外，硅基光电子技术还催生了中红外通信、微波光电子学、片上实验室、量子通信、光电计算、芯片级激光雷达等一系列新的研究领域。本期特刊“硅光子学的最新进展”涵盖了该领域器件和应用的最新发展。本期特刊包含五篇评论文章和四篇原创研究文章，重点关注数据中心相干互连、光电计算、集成量子电路和硅基光电混合集成中的关键器件及其应用。
硅基底上纳米级金纳米粒子的结构特性
金纳米粒子通常用湿化学还原法生产，而金纳米团簇则通过团簇束沉积制备。尽管块体金是惰性的，但它在纳米晶体形式下具有催化活性。[7] 金团簇是研究最广泛的过渡金属团簇之一，因为它们在微电子、纳米技术和生物医学中有着潜在的应用。[4,8 – 10] 所谓“魔法”尺寸的金纳米粒子可以看作是规则原子晶格平面的堆叠，人们预测它们会特别稳定，尽管 Petkov 等人 [3] 指出，不应忽视失去秩序的可能性，而且金确实已被证明有形成无定形结构的趋势。[11] 值得注意的是，不对称纳米粒子的能量通常与对称的闭壳层纳米粒子相似，这增加了纳米粒子丰富的能量景观。
硅基量子比特技术：进展与未来前景
摘要：纳米制造技术领域的突破性进步使量子比特技术走在了量子计算的最前沿。由于硅 (Si) 在现有经典计算中具有无与伦比的坚实基础，它被认为是开发互补金属氧化物半导体兼容量子架构的有希望的候选者。这篇评论文章生动地描述了量子点中量子比特操作的底层物理。此外，本文概述了当前的最先进技术以及过去二十年来 Si 和相关异质结构中电荷和自旋量子比特领域取得的显著进展。重点介绍了 Si 基电荷和自旋量子比特技术领域迄今为止面临的挑战和取得的成就。本文还讨论了量子比特技术的未来前景以及全球为物理实现设想的量子设备而采取的措施。
先进改性二氧化硅基多孔材料在水吸附过程中的应用可能性——一项比较研究
摘要：由于断电风险高，热驱动吸附式制冷机越来越受到关注。为了提高制冷机的效率，必须生产和检查新的吸附剂。在本研究中，测试了四种新开发的硅基多孔材料，并将其与通常与水搭配使用的吸附剂硅胶进行了比较。进行了使用压汞法、气体吸附和动态蒸汽吸附的扩展吸附测试。使用扫描电子显微镜确定样品的形态。使用同时热分析和激光闪光法确定热性能。本研究分析的金属有机二氧化硅 (MOS) 纳米复合材料的热性能与常用硅胶的热性能相似。MOS 样品的热扩散系数在 0.17–0.25 mm 2 /s 范围内，而硅胶的热扩散系数约为 0.2 mm 2 /s。AFSMo-Cu 测得的水吸附容量最高，为 33–35%。对于窄孔硅胶，质量吸收率约为 25%。在水吸附的情况下，观察到吸附剂的孔径至关重要，孔径大于 5 nm 的吸附剂最推荐与水配合使用。
全球最大硅基氮化镓晶体成功生长
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。
光热表征硅基退火薄金膜的热扩散率、载流子扩散和复合特性
CK Sheng*、MGM Sabri、MF Hassan、EAGE Ali 马来西亚登嘉楼大学科学与海洋环境学院，21030 瓜拉尼鲁斯，登嘉楼，马来西亚 这项工作首次实施了基于光声 (PA) 技术的光热波表征，以研究在不同温度下退火的 Si 晶片 (Au/Si) 上沉积的金薄膜层的热特性和载流子传输特性。XRD 图案表明，在退火温度为 330 o C 时追踪到了 Au81Si19 相的亚稳态金 (Au) 硅化物，当温度进一步升高到 370 o C 时，该结构消失。结果表明，获得 Au/Si 结构的 PA 信号低于纯 Si 晶片。通过拟合 PA 信号相位关系阐明了 Si 和 Au/Si 的热特性和载流子传输特性。结果表明，随着退火温度的升高，Au/Si 的热扩散率和表面复合速度增加，复合寿命缩短。然而，当温度接近 370 o C 时，表面复合和热传输过程减弱，这可能是由于硅化物团簇的断裂造成的。（2021 年 7 月 20 日收到；2021 年 10 月 29 日接受）关键词：金硅化物，热退火，光声，热扩散率，复合