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扫描超快电子显微镜显示
2 桑迪亚国家实验室，美国新墨西哥州阿尔伯克基 87185 3 加利福尼亚大学机械工程系，加利福尼亚州圣巴巴拉 93106，美国 a) 通讯作者：aatalin@sandia.gov 了解和控制电荷载流子与埋藏绝缘体/半导体界面缺陷的相互作用对于实现现代电子产品的最佳性能至关重要。在这里，我们报告了使用扫描超快电子显微镜 (SUEM) 远程探测埋藏在厚热氧化物之下的 Si 表面的激发载流子的动力学。我们的测量结果展示了一种新颖的 SUEM 对比机制，即半导体中空间电荷场的光学调制会调制厚氧化物中的电场，从而影响其二次电子产量。通过分析 SUEM 对比与时间和激光能量密度的关系，我们证明了界面陷阱通过扩散介导捕获激发载流子。
级联能量格局是有机太阳能电池中缓慢而有效的电荷分离和较小的能量偏移的关键驱动因素
最近的研究表明，在有机太阳能电池 (OSC) 中可以实现高效的自由载流子 (FC) 生成，且电压损失很小；然而，支持这一现象的光物理原理仍不清楚。在此，我们研究了最先进的 OSC 中 FC 生成的机制，该 OSC 由 PM6 和 Y6 分别作为电子供体和受体组成，其中最低激发单重态和电荷转移态之间的能量偏移小至 ~0.12 eV。我们使用瞬态吸收光谱来追踪由供体/受体界面产生的电子-空穴对引起的电吸收的时间演变。空穴从 Y6 转移到 PM6 后，我们观察到在皮秒时间尺度上缓慢但有效的空间电荷解离。基于温度依赖性测量，我们发现这种缓慢但有效的 FC 生成是由电荷通过在界面附近产生的能量级联向下能量弛豫驱动的。我们在此为非常热门的 PM6/Y6 混合系统中 FC 生成机制提供直接的实验证据。
皮秒雪崩探测器
摘要：皮秒雪崩探测器是一种基于 (NP) 漂移 (NP) 增益结构的多结硅像素探测器，旨在实现带电粒子跟踪，具有高空间分辨率和皮秒时间戳功能。它使用传感器体积深处的连续结来放大薄吸收层中电离辐射产生的一次电荷。然后，在较厚的漂移区内移动的二次电荷会引发信号。IHP 微电子公司使用 130 nm SiGe BiCMOS 工艺生产了一个概念验证单片原型，该原型由间距为 100 µ m 的六边形像素矩阵组成。探测站和 55 Fe X 射线源的测量表明，原型机可以正常工作，并且显示雪崩增益，最大电子增益可达 23。雪崩特性研究（经 TCAD 模拟证实）表明，55 Fe 源的 X 射线转换产生的较大初级电荷引起的空间电荷效应限制了有效增益。
Khalid Raza，博士学位
•清洁室环境中的纳米级装置制造•电子束光刻（EBL）和光刻图•低温传输测量•真空系统，薄膜沉积（热和电子束蒸发），•半导体材料/设备的电气表征（由I-V和C-V概率）（I-V和C-V概率）（I-V和CRAM）•SEMRANT和SERTARCER•SEMRASS（SEM），X，X，X，X，X，X，X，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，即使用空间电荷光谱（如DLTS）进行表征•使用能量离子修改材料性能•软件包：Labview，起源研究指南博士学位：2•基于离子辐照硅的当前运输的研究研究指导，基于离子辐射的Schottky屏障结构（2021）（2021）的Hemant Chaurasia•基于Nanowire的Hemant Chaurasia•NANOWIRE NOMBATIRE ELECTORITE ELLECERITE DED ELLELYTE DED ELLETRERN DED•2022222222222222221222222122222222年2月202位。进度：2
在双曲 Paul 阱中捕获高电荷离子
1 美国国家标准与技术研究所 (NIST)，美国马里兰州盖瑟斯堡 20899 2 特拉华大学，美国特拉华州纽瓦克 19716 3 克莱姆森大学，美国南卡罗来纳州克莱姆森 29634 4 马里兰大学，美国马里兰州帕克分校 20742 将离子限制在离子阱中有许多有趣的应用，包括精密光谱学、量子计量学以及强耦合单组分等离子体中的集体行为。在大多数情况下，单电荷离子或几次电离的物质是在离子阱内原位产生的。但是，某些应用需要专用的外部离子源。例如，将离子束注入线性射频 (RF) 阱中，形成以空间电荷为主的非中性等离子体，用于模拟强带电粒子束传播的实验，例如重离子聚变反应堆、散裂中子源和高能物理中的粒子束。强空间电荷效应使高电荷离子 (HCI) 的隔离更加复杂，该效应与电荷状态的平方成正比。在这项工作中，我们报告了在双曲线 RF 阱中捕获 ~500 Ne 10+ 离子。高电荷离子从 NIST 的电子束离子源/阱 (EBIS/T) 中提取，随后由 7 米长的光束线引导至离子阱装置；嵌套在静电光束线光学器件中的电荷质量分析仪用于选择要在 RF 阱中重新捕获的单个电荷状态 (Ne 10+)。我们讨论了实验优化，并将结果与计算机模拟进行了比较。实验捕获效率达到了 ~20%，在双曲线 RF 阱中捕获了 ~500 个 Ne 10+ 离子，与单元 Penning 阱中达到的捕获效率相当 [1]。RF 阱中可用的更大光学通道有利于改进光谱实验。由于 RF 驱动的微运动加热并且没有任何冷却机制，观察到的存储在 RF 阱中的 Ne 10+ 离子的存储寿命为 69 毫秒，短于单元 Penning 阱中相应的存储寿命。尽管如此，这对于各种光谱实验都很有用，包括许多电荷状态的原子状态寿命测量。探索了增加捕获离子数量和存储寿命的可能改进方法。参考文献
皮秒雪崩探测器
摘要：皮秒雪崩探测器是一种基于 (NP) 漂移 (NP) 增益结构的多结硅像素探测器，旨在实现带电粒子跟踪，具有高空间分辨率和皮秒时间戳功能。它使用传感器体积深处的连续结来放大薄吸收层中电离辐射产生的一次电荷。然后，在较厚的漂移区内移动的二次电荷会引发信号。IHP 微电子公司使用 130 nm SiGe BiCMOS 工艺生产了一个概念验证单片原型，该原型由间距为 100 µ m 的六边形像素矩阵组成。探测站和 55 Fe X 射线源的测量表明，原型机可以正常工作，并且显示雪崩增益，最大电子增益可达 23。雪崩特性研究（经 TCAD 模拟证实）表明，55 Fe 源的 X 射线转换产生的较大初级电荷引起的空间电荷效应限制了有效增益。
研究硅P-i-n光电二极管的电荷载体收集系数†
本文研究了硅P-I-N光二极管中少数荷载载体的收集系数以及某些技术因素对其的影响。已经发现，由于光生荷载体的收集面积随着这些参数的增加而增加，因此少数荷载体的扩散长度和材料的电阻率对收集系数的值有显着影响。还发现，增加光电二极管收集系数的有效方法是确保光电二极管的高阻力区域的厚度等于少数荷载体的扩散长度的总和和空间电荷区域的宽度。研究了掺杂剂浓度对响应性和收集系数的影响。发现，与计算出的数据相反，在实验数据中，收集系数随着磷和硼浓度的浓度而增加，并且杂质的响应率降低，杂质的浓度降低，收集系数的降低是由于杂物的程度降低，而造成较小的范围较小的延伸率，而造成较小的频率延伸的速度延伸，并且频率降低了范围的延伸范围。关键字：硅； photodiode;反应性； tharge tomerclection;屏障容量PAC：61.72。ji，61.72.lk，85.60.dw
GAAS太阳能电池的损伤效应和机制...
摘要单连接和三个结构GAAS太阳能电池的二维热电模型分别利用Sentaurus-TCAD建立，以研究由HPMS引起的损害效应。模拟结果表明，GAAS太阳能电池有两种倦怠机制：高电场下的焦油热量造成的损害，以及由于雪崩造成的温度飙升而导致的失败。此外，拟合的经验公式还表明，在阴极前表面的反射点焦海积累引起的倦怠发生时，当注射频率高于3 GHz时，损伤能量随频率的增加而降低。相反，当频率低于3 GHz时，可以触发后表面场附近的反向偏置空间电荷区域的雪崩乘法效应，并且随着频率的上升而损坏能量上升。此外，由于散热耗散的增强和雪崩电离速率的下降，多开关的GAAS太阳能电池变得比在同一HPM干扰下的单连接太阳能电池更加困难。此外，重建了等效的模型（基于注射HPMS信号未达到倦怠阈值时的载流子迁移率分布），以研究由HPMS注入所致的GAAS太阳能电池性能的软损伤对GAAS太阳能电池的性能的影响。关键字：GAAS太阳能电池，多结，HPM，注射频率，软损伤分类：电子设备，电路和模块（硅，com-compound com-pound，有机和新型材料）
![arxiv：2501.10210v1 [Quant-ph] 2025年1月17日](/simg/0\0f4f3f9ea4bf56061ef43ac21010dcf4144ad58d.webp)
arxiv：2501.10210v1 [Quant-ph] 2025年1月17日
使用光子或电子的成像的空间分辨率从根本上受到用于将信息从Sample运送到检测器的物质的波长的限制。但是，达到分辨率的衍射极限需要无像差的成像系统。在低能电子显微镜中实现原子分辨率的挑战主要来自电子光学元件的aber。尤其是色差，可严重恶化低电子能量的成像性能[1-3]。在1936年奠定了理解和补偿这些像差的基础[4，5]。Scherzer定理确定旋转对称的电子镜头不可避免地是色的和球形的。该定理强调了电子显微镜的临界局限性，为数十年的重新搜索奠定了旨在克服这些固有畸变的阶段。在1947年，可以证明电子透镜中的色差和球形像差可以通过使用时变磁场去除旋转对称性或引入空间电荷来纠正[6]。稍后，实验证明了使用己键纠正器对球形畸变的校正[7，8]。这一突破不仅证明了较早提出的理论提议，而且还实现了分辨率的取代，从而取得了显着的电子显微镜能力。超快电子显微镜提供了出色的时间和空间分辨率[9-11]。最近的研究探索了连贯的通过整合高度相干的场排放源[12-14]，像差校正探针和增加的探针电流，可以预期该领域的未来进展。尽管可编程和自适应光学器件（例如空间光调节器（SLM））已彻底改变了光学元件[15]，但电子光学元件的可编程和适应性相板的开发仍处于早期阶段[16-23]。
多晶阴极非均匀热电子发射的物理模型
开发了一种新的基于物理的模型，该模型可以准确预测从温度限制 (TL) 到全空间电荷限制 (FSCL) 区域的热电子发射发射电流。对热电子发射的实验观测表明，发射电流密度与温度 (J − T) (Miram) 曲线和发射电流密度与电压 (J − V) 曲线的 TL 和 FSCL 区域之间存在平滑过渡。了解 TL-FSCL 转变的温度和形状对于评估阴极的热电子发射性能（包括预测寿命）非常重要。然而，还没有基于第一原理物理的模型可以预测真实热电子阴极的平滑 TL-FSCL 转变区域，而无需应用物理上难以证明的先验假设或经验现象方程。先前对非均匀热电子发射的详细描述发现，3-D空间电荷、贴片场（基于局部功函数值的阴极表面静电势不均匀性）和肖特基势垒降低的影响会导致从具有棋盘格空间分布功函数值的模型热电子阴极表面到平滑的TL-FSCL过渡区域。在这项工作中，我们首次为商用分配器阴极构建了基于物理的非均匀发射模型。该发射模型是通过结合通过电子背散射衍射（EBSD）获得的阴极表面晶粒取向和来自密度泛函理论（DFT）计算的面取向特定的功函数值获得的。该模型可以构建阴极表面的二维发射电流密度图和相应的 J-T 和 J-V 曲线。预测的发射曲线与实验结果非常吻合，不仅在 TL 和 FSCL 区域，而且在 TL-FSCL 过渡区域也是如此。该模型提供了一种从商用阴极微结构预测热电子发射的方法，并提高了对热电子发射与阴极微结构之间关系的理解，这对真空电子设备的设计大有裨益。