A. Gottscholl 等人。碳化硅中自旋缺陷的超辐射在微波激射中的应用。光子前沿。3,886354 (2022) 作者联系信息:andreas.p.gottscholl@jpl.nasa.gov
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。
碳化硅是量子技术的新兴平台,可提供晶圆级低成本工业制造。该材料还具有高质量缺陷和长相干时间,可用于量子计算和传感应用。利用一组氮空位中心和 XY8- 2 相关光谱方法,我们展示了室温下以 ~900 kHz 为中心的人工交流场的量子传感,光谱分辨率为 10 kHz。通过实施同步读出技术,我们进一步将传感器的频率分辨率扩展到 0.01 kHz。这些结果为碳化硅量子传感器向低成本核磁共振波谱仪迈出了第一步,该波谱仪在医学、化学和生物分析中具有广泛的实际应用。
TCR 堆芯将由传统制造的氮化铀涂层燃料颗粒 (TRISO) 和先进的碳化硅结构组成。如果碳化硅可以提供一些中子减速,额外的减速将有助于减少达到临界状态所需的燃料质量。已经研究了几种减速剂材料,发现钇氢化物是 TCR 燃料的极佳减速剂材料。钇氢化物体积分数约为 40% 将使堆芯设计能够舒适地进行低减速,同时大幅减少燃料需求。计算是在简单的几何形状下进行的,在更现实的堆芯设计中,钇氢化物的好处肯定会减少。尽管如此,人们相信本文描述的趋势将继续适用。致谢
自聚集胶体可用于制备材料,我们研究了胶体水炭分散颗粒中水分蒸发后形成的长棒状聚集体。单分散水炭颗粒(100-200 纳米)由葡萄糖热液碳化合成,并通过透析纯化。在合成过程中,它们形成胶体分散体,在中高 pH 值和低离子强度下静电稳定。水分蒸发后,在中等 pH 条件下,分散体会形成宏观上较大的棒状物。这些棒状物在固-水界面处形成,与干燥方向正交。热解使棒状物具有高度多孔性,但不会对它们的形状产生任何影响。将 Cu-Si 合金反应性地渗入原位热解水炭和形成的三铜硅化物 (Cu 3 Si)-碳化硅 (SiC)/碳复合材料中。在此过程中,Si 原子与 C 原子发生反应,进而导致合金润湿并进一步与碳发生反应。在反应过程中,底层碳模板的形状保持不变,随后将形成的复合材料制剂煅烧成 Cu 3 Si-SiC 基碳基胶体颗粒棒状组件的复制品。使用透射和扫描电子显微镜以及 X 射线衍射研究了所形成固体的形状、成分和结构。从胶体科学的角度,可以进一步研究将合金反应渗透到自聚集和碳基固体中制备的材料,以及探索性地使用由真实生物质制备的水炭,探索与反应渗透有关的组成空间,以及材料在催化中的应用。2021 作者。由 Elsevier Inc. 出版。这是一篇根据 CC BY 许可开放获取的文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。
Si-硅、SiC-碳化硅、GaN-氮化镓、MPC-模型预测控制、PSO-粒子群优化、IFOC-间接磁场定向控制、DTC-直接扭矩控制、DSP-数字信号处理、FPGA-现场可编程门阵列
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§ 金刚石、碳化硅(SiC)和六方氮化硼(hBN)拥有各种光学可及的自旋活性量子中心 § 在环境条件下具有优异的相干特性(“室温下的量子比特”) § 由于塞曼分裂,缺陷的能级结构对磁场高度敏感