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底物对电气化石墨烯/水接口充电的效果
技术，3,4和神经形态离子化。5 - 7在这些应用中，石墨烯通常在透明的底物上支持，例如钙uoride（CAF 2）和二氧化硅（SIO 2）。8 - 10个在电位控制条件下底物支撑的晶状电极/水电电解质界面的分子细节至关重要，并且是理解这些系统机制的必不可少的先决条件，特别是在电极跨电极和电气双层（EDL）的机械机制（尤其是局部电气）。局部电气eLD显着影响界面的物理化学特性。例如，局部电动ELD可以修改电极 - 电解质相互作用，以改变反应动力学和电子传输11 - 17，并与电极/水溶液界面处的电荷存储密切相关。18,19因此，在石墨烯电极/水性电解质界面处的局部电子的知识对于其在电化学系统中的合理应用至关重要。越来越多的研究表明，石墨烯片不能将底物的表面电荷免受水解的水解状态，称为“润湿透明度”。20 - 22因此，底物的表面电荷极大地有助于局部电动ELD，并强烈影响EDL中的水和电解质离子的组织。10,20,23我们最近表明，由石墨烯电极上施加的电势引起的水解离会改变CAF 2支持的石墨烯电极附近的局部pH。自然排除了来自批量的信号。10通过单层石墨烯电极24 - 27在CAF 2表面诱导化学反应，从而改变了CAF 2底物的表面电荷。10,20,23这里出现的一个问题是这种化学反应引起的表面电荷变化是否是底物支持的石墨烯电极的普遍观察。在这里，我们使用界面水信号（C（C（2）），使用异差探测的总频率产生（HD-SFG）光谱探测SIO 2支持的透明烯电极/水晶电解质界面的充电。HD-SFG光谱是一种表面特定的技术，可选择性地探测界面上分子的分子振动。28,29重要的是，界面水的复合物C（2）信号不仅提供了界面结构和界面水的方向的见解，30,31，还提供了界面处的电荷。32,33，我们能够在电位控制的条件下直接探测界面的充电。除了HD-SFG测量值外，我们还使用拉曼光谱法独立地表征了石墨烯电极的电荷。将拉曼与HD-SFG结合在一起，使我们能够完全绘制SIO 2支持的石墨烯电极/水性电解质界面的电荷，并区分与石墨烯电极及其支持的底物对局部电气电气的支撑底物的不同贡献。此外，通过比较在SIO 2和CAF 2-支持的石墨烯电极表面上收集的数据，我们揭示了不同的底物对石墨烯和底物充电时的影响。Our approach allows us to obtain molecular details of the graphene electrode/aqueous electrolyte interface, including the reorganiza- tion of interfacial water molecules and charges of the interface, which are relevant for various technological applications of graphene such as water desalination, chemosensing, biosensing, energy storage and conversion, and neuromorphic iontronics.
硅上的完全垂直gan p-i-n二极管
esearchers from France's Institute of Electronics, Microelectronics and Nanotechnology (IEMN) and Siltronic AG in Germany claim the first demonstration of high-current operation (above 10A) for vertical gallium nitride (GaN)-based devices on silicon substrates [Youssef Hamdaoui et al, IEEE Transactions on Electron Devices, vol.72（2025），否。1（1月），P338]。 团队评论说：“二极管提供了一个未经原理的高州河流电流，直径超过11.5a。 这既归因于反向N-FACE欧姆接触的优化，也归因于实施厚的铜电镀，将硅底物代替为散热器。”这些设备使用了完全垂直的，而不是垂直的结构 “伪垂直”是指所有触点在芯片或晶圆的前面进行的设备。 虽然设备主体中的电流流在此类排列中大约垂直，但电流在N-Contact层中横向流动。 结果是流动效应倾向于降低伪垂直设备的能力处理能力。 完全垂直的结构有望更高的击穿电压，并降低了抗压电压。 在硅底物上生产，而不是碳化硅或散装/独立式gan，也应使GAN设备在低成本应用中更具竞争力。 通过金属有机化学蒸气沉积（MOCVD）制备了两个六英寸的gan/si晶状体（图1）。 一个晶圆具有4.5µm轻轻的N掺杂（N - ）漂移层。 另一个晶圆具有一个7.4µ流的漂移区域。1（1月），P338]。团队评论说：“二极管提供了一个未经原理的高州河流电流，直径超过11.5a。这既归因于反向N-FACE欧姆接触的优化，也归因于实施厚的铜电镀，将硅底物代替为散热器。”这些设备使用了完全垂直的，而不是垂直的结构“伪垂直”是指所有触点在芯片或晶圆的前面进行的设备。虽然设备主体中的电流流在此类排列中大约垂直，但电流在N-Contact层中横向流动。结果是流动效应倾向于降低伪垂直设备的能力处理能力。完全垂直的结构有望更高的击穿电压，并降低了抗压电压。在硅底物上生产，而不是碳化硅或散装/独立式gan，也应使GAN设备在低成本应用中更具竞争力。通过金属有机化学蒸气沉积（MOCVD）制备了两个六英寸的gan/si晶状体（图1）。一个晶圆具有4.5µm轻轻的N掺杂（N - ）漂移层。另一个晶圆具有一个7.4µ流的漂移区域。根据电化学电容 - 电压（ECV）测量值，漂移层中的硅掺杂浓度为3x10 16 /cm 3，净离子化电子密度为9x10 15 /cm。较厚的漂移层应承受更高的电压，但要以更高的抗性为代价。在弱梁暗场模式下使用透射电子显微镜（TEM）的检查确定螺纹位错密度〜5x10 8 /cm 2。霍尔效应测量值的漂移层迁移率为756cm 2 /v-s。P-I-N二极管是制造的，从用作边缘终止的深斜角台面开始。通过血浆反应离子蚀刻（RIE）和电感耦合等离子体（ICP）蚀刻进行深度蚀刻。边缘终止的目的是将电场散布在交界处，并减少泄漏。