作为出发点,来自生物系统周围介质的强局部电场显著影响生物分子中存在的非共价相互作用。31,32 最近的研究证实了外部电场(EEF)作为未来智能绿色试剂的强大影响至关重要。33 – 35 事实上,电场对催化、键解离、区域选择性、立体选择性、机械交叉和抑制具有无可争议的影响。36 – 41 到目前为止,已经发现电场对反应反应性影响的变化本质上与微观场的方向有关。 34 此外,EEF 还可能被用于对化学反应性进行前所未有的控制,从而导致在有机和生物化学领域实施多功能和非常规合成工具。32,42 – 44
• 表面上移动电子的密度变得等于体衬底中空穴的密度 • 要求表面电位具有与体费米电位φF相同的大小,但极性相反 • 进一步增加栅极电压电子浓度↑但不会增加耗尽深度
红外辐射是由导带和价带中电子和空穴的辐射复合产生的。因此,发射光子能量与带隙能量 E g 密切相关。发射波长可根据公式 (μm) = 1.240/Eg (eV) 计算。内部效率取决于能带结构、掺杂材料和掺杂水平。直接带隙材料提供高效率,因为电子和空穴的复合不需要声子。GaAs 是直接带隙材料,而 Ga 1-X Al X As 在 X = 0.44 之前是直接带隙材料。掺杂物质 Si 提供最佳效率,并且通常会将低于带隙能量的发射波长移入红外光谱范围约 50 nm。电荷载流子通过 pn 结注入材料。在 GaAs 和 Ga 1-X Al X As 中很容易形成高注入效率的结。价数为二的金属(例如 Zn 和 Mg)可获得 p 型导电性,价数为六的元素(例如 S、Se 和 Te)可获得 n 型导电性。但是,价数为四的硅可占据 III 价和 V 价原子的位置,因此可充当施主和受主。导电类型主要取决于材料生长温度。通过采用精确的温度控制,可在结的两侧生长具有相同掺杂物质 Si 的 pn 结。另一方面,Ge 的价数也是四,但在高温下占据 V 族位置,即 p 型。
本工作采用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术分别在GaN模板和蓝宝石衬底上沉积β-Ga 2 O 3 薄膜,制备相应的β-Ga 2 O 3 薄膜金属-半导体-金属(MSM)光电探测器(PD)。比较这两种异质外延β-Ga 2 O 3 薄膜PD的性能,发现氧空位是造成差异的原因。GaN上β-Ga 2 O 3 PD的响应度随叉指间距的增加而增大,而蓝宝石上β-Ga 2 O 3 PD的行为则相反。提出了MSM结构的光电导模型,表明氧空位在上述观察中起着关键作用。同时,氧空位对光生空穴的捕获不仅增强了响应度,而且延迟了响应时间。该工作为异质外延β-Ga2O3薄膜PD的进一步优化奠定了基础。
摘要 — 几十年来,对于从 4K 到室温以上的硅载流子,一直没有开发出统一的模型。本文提出了一个统一的未掺杂硅低场和高场迁移率模型,分别针对 8K 到 300K 和 430K 时<100>和<111>方向的电子以及 6K 到 430K 时<100>方向的空穴。研究发现,Canali 高场饱和模型足以拟合<111>实验数据,但不能拟合<100>数据,这是由于各向异性引起的平台期和负差速度。因此,使用了改进的 Farahmand 模型。为了允许在各向异性模拟中进行参数插值,还针对<111>方向校准了改进的 Farahmand 模型。然后使用该模型预测 4K 下未掺杂 Si 中电子和空穴的迁移率,当有可靠的实验数据可用于 TCAD 模型开发时,该迁移率可作为初始校准参数。
金属卤化物钙钛矿 (MHP) 是一种具有优异性能的半导体材料,广泛应用于各个行业。这些材料通常表现出直接跃迁半导体行为,其特点是吸收系数高、激子结合能低,从而具有出色的 PV 性能。此外,MHP 显示出高效的载流子传输速率、较长的载流子寿命和显著的扩散长度,从而能够以最少的复合实现电子和空穴的有效传输。1 利用 MHP 作为吸收层的钙钛矿太阳能电池 (PSC) 已成为第三代太阳能电池的典范。2009 年,Miyasaka 等人实现了 PSC 开发的一个重要里程碑。用钙钛矿取代染料敏化太阳能电池中的吸收材料,使光伏转换效率 (PCE) 达到 3.8%。2 从那时起,PSC 引起了广泛关注,其 PCE 经历了快速增长,如图所示。1(A)。3 – 9 目前,单结 PSC 已实现认证 PCE 26.14%,10 稳步接近 Shockley – Queisser 效率极限 33.7%。11
采用标准制造技术制造的纳米级 CMOS 量子点器件在低温下可靠运行对于量子计算应用至关重要。我们研究了使用意法半导体标准制造工艺制造的超薄体和埋氧 (UTBB) 全耗尽绝缘体上硅 (FD-SOI) 量子点器件的极低温行为。使用 Nanoacademic Technologies 最近开发的 3D 量子技术计算机辅助设计 (QTCAD) 软件模拟和分析了量子点器件的性能,实现了低至 1.4 K 的收敛。在本文中,我们介绍了这项工作的初步模拟结果,并将其与从具有相同几何形状的设备测量中收集的实验数据进行了比较。2. 简介量子计算机使用量子位 (qubit) 作为其构建块,有望利用量子力学在各种传统技术上提供颠覆性优势。硅中的量子点为实现物理量子位提供了一种有前途的方法。在这种架构中,量子信息被编码到量子点内单个电子或空穴的自旋中[1, 2]。
静电定义的量子点器件的调谐可分为三个阶段。第一阶段是超粗调,包括设置栅极电压以创建电子或空穴的限制势。第二阶段称为粗调,侧重于识别和导航量子点器件的不同工作模式。第三阶段称为微调,涉及优化一组特定的电荷跃迁。最近已经实现了第一调谐阶段的完全自动化 [7]。已经证明了使用卷积神经网络进行自动粗调可以识别双量子点模式 [8] 并达到任意电荷状态 [9]。模板匹配也用于导航到单电子模式 [10]。在此阶段,可以使用虚拟栅极电极独立控制每个量子点的电化学势 [11, 12]。先前的自动微调研究主要集中在通过系统地修改栅极电压来实现两个量子点之间隧道耦合的目标值 [ 13 , 14 ]。然而,这些方法只能优化从执行的测量中轻松估计的设备参数,并且依赖于校准。
其在光伏应用领域的研究引起了人们的兴趣,因为它们的量子效率已经达到了 25.5% [1],而且还扩展到辐射传感 [2,3] 和各种光电设备。[4–7] 达到高质量 MAPbI 3 、FAPbI 3 和 CsPbI 3 单晶的极限,与 MA、FA 和铯 (Cs) 阳离子混合物的组合结构成为最先进的钙钛矿材料,提高了量子效率并将结构稳定性从几天延长到几个月。[2,8–10] 由于基本物理性质接近其母结构,因此所提出的 FA 0.9 Cs 0.1 PbI 2.8 Br 0.2 可作为铅卤化物钙钛矿类的有效模型系统。与传统的 III-V 和 II-VI 半导体相比,钙钛矿在某种意义上具有反转的能带结构:价带 (VB) 态由 s 轨道形成,而导带 (CB) 态由 p 轨道贡献。强自旋轨道耦合,特别是 Rashba 效应 [11–14] 也会交换电子和空穴的自旋特性。[15,16] 因此,与晶格核的超精细相互作用由空穴而不是电子主导。钙钛矿能带结构为光学跃迁提供了清晰的极化选择规则,因此结合
因此,量子特性对于各种各样的主题都很有趣,例如量子化学计算,特别是在天体化学[4]、量子计算机[5]、量子存储器[6]、加密[7, 8]、量子发光装置[9],甚至全球规模的量子通信[10]。在例子中,混合材料在不同尺度上产生了不同的影响,量子特性的产生从亚原子尺度到宏观尺度及更远。因此,应该强调在更短尺度上发展的重要性,包括用于量子存储器的硅中单个高自旋核的相干电控制[11]和可能影响量子信息处理[12]、宏观物体的检测和分辨[13]的量子态干涉。这些量子应用使用了不同的理论模型,例如量子粒子、光子和量子态,此外还有多学科领域,这些领域推动了量子光学、纳米光学、微电路和更高宏观尺度的光学设计和工程的发展。在这里,石墨烯和碳的同素异形体可以根据凝聚电子物质 [14] 与自由电子轨道 [15] 以及可用的伪电磁特性等特性以不同的方式参与。因此,由小原子厚度形成的石墨烯表现出稳定的化学结构和具有半金属特性的薄膜。它们微小的重叠价带和导带表现出强烈的双极电场效应,例如当电压门控增加时,每平方厘米中电子和空穴的浓度很高,并且在室温下具有迁移率 [16]。这些特性基于特定的电子 sp2 轨道,这些轨道可以在约 0.335 nm 的自由间隔长度内相互作用,产生伪