用光滑表面上的Si底物上的含铅锆酸钛酸盐(Pb(Zr X Ti 1-X)O 3)(PZT)化合物会为硅光子设备提供关键技术。为了在Si基板上集成PB(Zr X Ti 1-X)O 3的质量至关重要。在这里,我们使用改良的分子束外延工具应用了物理蒸气沉积技术,以将钙钛矿Pb(Zr X Ti 1-X)O 3放置在SI和PT底物上。我们开发了一种在SI底物上种植无裂纹PZT膜的方法。制造程序需要将TIO 2用作缓冲层,并在氧气大气下退火后退火。横截面扫描电子显微镜图像使得鉴定了两个不同的层:PZT和TIO 2,这也通过光谱椭圆法证实。X射线衍射模式表明从菱形hed中心到四方相的过渡以及Pb的钙钛矿相的形成(Zr 0.44 Ti 0.56)O 3。
在这里,我们报告了Inn纳米线太阳能电池的第一个实验证明,该电池是通过以1.78 eV的带隙能量溅射来沉积的。通过在N -Inn/ P -SI结构中添加无定形Si(A -SI)缓冲液,我们在保持其材料质量的同时,提高了所得设备的光伏性能。我们首先通过DC溅射在Si(100)上优化了Si的沉积,获得了带隙能量为1.39 eV的无定形材料。然后,我们研究了A-SI缓冲层(0 - 25 nm)对Inn纳米线对Si(100)底物的结构,形态,电气和光学性质的厚度的影响。使用15 nm缓冲液N -Inn/A-Si/P-Si纳米线异质结式太阳能电池表现出令人鼓舞的短路电流密度为17 mA/cm 2,开路电压为0.37 V,填充因子为35.5%,指向2.3%以下2.3%以下(Am 1 Sun)(AM 1.5G)(AM 1.5G)。这些工作降低了距离溅射的A-SI的组合,可以用作潜在的钝化层,而纳米结构的活性层的光捕获增强可提高溅射的III-nitride设备的光伏效率。
二维(2D)半导体在高性能电子中的实际应用需要与大规模和高质量的电介质进行整合 - 然而,由于它们的悬空无键,这是迄今为止的挑战。在这里,我们报告了一种干介电整合策略,该策略使晶圆尺度和高κ电介质在2D半导体之上转移。通过使用超薄缓冲层,可以预处理下沉积,然后在MOS 2单层的顶部进行机械干燥转移。转移的超薄电介质纤维可以保留晶圆尺度的晶格和均匀性,而无需任何裂缝,表明高达2.8μf/cm 2的电容,等效的氧化物厚度降至1.2 nm,泄漏率降至1.2 nm,泄漏的电源量〜10-7 A/cm 2。Fab的顶栅MOS 2晶体管显示出固有的特性,而没有掺杂效应,启示率为〜10 7,子阈值向下旋转至68 mV/ dec,最低的界面状态为7.6×10 9 cm-2 ev-1。我们还表明,可扩展的顶门阵列可用于构建功能逻辑门。我们的研究为使用具有良好控制厚度,均匀性和可扩展性的行业兼容的ALD工艺提供了可行的途径。
这种方法倾向于创建不良的缺陷,然后将其去除需要其他退火步骤。最近,大量的研究注意力集中在2D材料上,[1,2],因为它们不仅具有从绝缘子到金属的电子特性,而且具有与降低尺寸相关的独特特性。虽然2D材料可以用与散装系统相同的方法掺杂,但它们的方法是独特的。由于仅表面几何形状,也可以通过以下方式获得2D材料中的掺杂; 1)物理/化学吸附; 2)离子液体门控; 3)直接原子构造。[3,4]表面吸附和离子 - 液体门基本上与环境与2D材料之间的电荷转移的实现相同,这两个材料都非常有效,这两个材料都非常有效。但是,系统集成的困难限制了这些方法的实际应用。可以通过硫化/硒化来完成2D材料中的直接原子替代。[5]或者,可以通过辐射[6,7]或退火过程中的热蒸发产生空缺,然后进行掺杂物种的沉积。直接替代也可以通过离子植入来实现,但是在技术上很难,因为它需要非常低的离子能量(低于100 eV),或者需要额外的缓冲层和通量后的涂层[9],否则离子会通过原子上的较薄靶标。[10,11]至于2D过渡金属
摘要SI是最重要的半导体材料之一,因为它一直是现代电子产品的支柱。但是,由于Si是间接带隙的结果,因此它不广泛用于发光源,因为Si是效率低下的发射极。硅底物上III-V纳米结构的直接外延生长是在硅平台上实现光子设备的最有前途的候选者之一。III-V在Si上的整体整合的主要问题是高密度螺纹位错的形成。TDS的传播将导致IIII-V外部活性区域中非辐射重组中心的高比例。为了停止TD传播,已经应用并在本演示文稿中使用了不同的外延策略,例如INGA(AL)作为应变层,GE缓冲层和图案化的底物。作为零维的材料,量子点(QD)具有三维量子约束,它会产生三角函数,例如状态的密度。因此,III-V QD激光器具有较低的阈值电流,温度不敏感的操作以及对螺纹位错的敏感性较小,这是在III-V型激光器中形成活性区域的理想候选者。自2011年以来,在UCL的寿命和高功率上,已提出并开发了在SI和GE底物上生长的1300-nm INM/GAAS QD激光器。在本演讲中,将汇总在SI平台上单体生长的INAS/GAAS QD激光的开发里程碑,并且还将预测未来几年的潜在趋势。
ANITA 来自厚靶的类大气中子 CAL 控制轴向寿命 CIA 电流诱导雪崩 DN 深 N 缓冲层 DUT 被测设备 FEM 有限元法 FIT 及时失效 FWD 续流二极管 IC 集成电路 IGBT 绝缘栅双极晶体管 LANSCE 洛斯阿拉莫斯中子科学中心 LET 线性能量传递 MCNP 蒙特卡罗 N 粒子 MOSFET 金属氧化物半导体场效应晶体管 MTTF 平均故障时间 NPC 中性点钳位 NPT 非击穿 NYC 纽约市 PID 比例 – 积分 – 导数 PSI 保罗谢尔研究所 PT 击穿 PWM 脉冲宽度调制 QARM Qinetic 大气辐射模型 RCNP 核物理研究中心 SEB 单粒子烧毁 TCAD 技术计算机辅助设计 E av 空间平均电场 P f 总设备故障率 P lf 局部设备部分故障率 RB 体区扩展电阻 T 0 温度常数 ti 故障时间 T j 结温 T SUM 器件通量积数量 V aval 雪崩电压 V CE 集电极-发射极电压 V DC 直流电压 V DS 漏源电压 Δ fi 故障通量 A 面积 E 电场 h 高度 i 故障事件总和 r 器件故障数量 Si 硅 SiC 碳化硅 ε 介电常数 λ 故障时间 ρ 净电荷密度 Ω 器件体积
为确保长期安全和性能,地质核废料处置库需要低渗透性屏障,如膨润土缓冲层和/或页岩围岩。页岩不仅渗透性低,而且容易发生随时间变化的变形(即蠕变),从而修复损伤,但页岩蠕变对核废料处置库长期性能的影响尚不清楚。特别是,页岩的各向异性(即层理)可能对其蠕变行为产生重大影响,从而影响核废料处置库的长期性能。在本研究中,进行了数值模拟,目的是展示各向异性页岩蠕变对页岩中通用地质核废料处置库的应力和渗透性演变的影响。模拟中使用了 TOUGH-FLAC 模拟器,这是一种热-水力 (THM) 耦合数值代码。为实现该目标,对各向异性页岩蠕变模拟结果与不同模拟工况(无蠕变(即弹性蠕变)、各向同性蠕变和长期蠕变页岩工况)的结果进行了比较。比较结果表明,弹性和各向同性蠕变页岩工况分别导致对处置库应力和渗透率的估计过高和低估,而长期蠕变页岩工况后期积累的蠕变大于前期,有助于在保持压缩球应力的同时抑制较大的剪应力和拉应力的形成,从而导致渗透率水平持续较低。这些结果表明,使用弹性和各向同性蠕变形成模型进行性能评估将提供应力和渗透率的上限和下限估计,而各向异性蠕变形成模型将给出更合理的估计,具有长期蠕变特性的页岩将对核废料处置库的安全性和性能的许多方面有益。
硅基氮化镓高电子迁移率晶体管 (HEMT) 以其低成本、大面积应用等优势在功率器件应用领域引起了广泛关注 [1]。近年来,双向开关在轧机、电梯、风力发电等许多工业双向功率转换应用中备受青睐。此外,常闭单向 HEMT 是实现高性能双向开关的重要器件 [2,3]。常闭单向 HEMT 通常通过在 HEMT 的漏极中嵌入肖特基势垒二极管 (SBD) 来实现。目前已经采用了氟注入或金属氧化物半导体技术。然而,在常闭单向 HEMT 中尚未见具有良好阈值电压 (V th ) 可控性和稳定性的 p-GaN 栅极技术 [4] 的报道。此外,凹陷式肖特基漏极[5]和场板技术[6]可以为实现具有小开启电压(V on )、高击穿电压(BV)和良好动态性能的单向HEMT提供相关参考。本研究通过实验证明了一种具有凹陷肖特基漏极和复合源漏场板的单向p-GaN HEMT(RS-FP-HEMT)。研究并揭示了漏极电压应力对动态性能的影响。实验。图1(a)和(b)分别显示了传统的带欧姆漏极的p-GaN HEMT(C-HEMT)和提出的RS-FP-HEMT的示意横截面结构。这两个器件都是在GaN-on-Si晶片上制造的。外延结构由 3.4 µ m 缓冲层、320 nm i-GaN 沟道层、0.7 nm AlN 中间层、15 nm Al 0.2 Ga 0.8 N 阻挡层和 75 nm p-GaN 层(Mg 掺杂浓度为 1 × 10 19 cm −3)组成。器件制造首先通过反应离子刻蚀 (RIE) 形成 p-GaN 栅极岛。然后,蒸发 Ti/Al/Ni/-Au 金属堆栈并在 N 2 环境中以 850 ◦C 退火 30 秒。形成凹陷的肖特基漏极
石墨烯的生产是在金属基底上用化学气相沉积 (CVD) 方法进行的,因为该方法可重复、可扩展,且能获得具有大畴尺寸的高质量层。到目前为止,各种过渡金属已作为基底进行了测试 [4–10],其中铜箔由于碳溶解度低,已被证明是控制单层和双层生长的合适基底。[11–14] 通常,铜箔上石墨烯畴的成核以随机取向发生,从而形成多晶单层石墨烯片 [15] 甚至扭曲的双层石墨烯。[16] 相邻畴合并后会引入晶界,从而限制载流子迁移率。[17] 使用六边形 Cu(111) 表面作为基底,结果表明石墨烯成核发生在与基底晶格对准的位置,从而有效减少晶界。 [18,19] 在实际应用中,需要将石墨烯从金属基底转移到非金属目标基底(如 SiO 2 、SiC)。在许多情况下,转移层的质量不如原生石墨烯。众所周知,基底的选择可能会影响石墨烯的特性。[20–22] 一方面,Kraus 等人早些时候提出,铜基底的刻面可能会压印在石墨烯上,即使在平坦的基底上,转移后也会导致层起波纹。[23] 另一方面,研究表明,在 SiO 2 上转移的单晶石墨烯中的纳米波纹会降低电子迁移率。[24] 此外,在 Bernal 堆叠双层石墨烯中,在不同基底上都观察到了应变诱导的位错线[25–27],这可能会限制载流子迁移率。即使在目标基底上转移后,这些位错也可能存在。了解这些位错的形成和生长衬底的影响将为设计双层石墨烯和其他堆叠二维材料的特性开辟一条道路。我们利用低能电子显微镜 (LEEM) 和衍射 (LEED) 研究了在 Cu(111) 衬底上以及转移到外延缓冲层后 CVD 生长的石墨烯的厚度和晶体度。我们发现,在石墨烯生长过程中,衬底表面会重新构建为小平面,即使在单层石墨烯中也会留下波纹结构。LEEM 暗场测量揭示了衬底小平面在双层(和三层)石墨烯中堆叠域形成过程中的作用,这些堆叠域在转移过程中得以保留。
能够生长出二维 (2D) 材料等尖端晶体材料的高质量异质外延膜,是开发前沿技术应用的先决条件。二维材料(及其异质结构)是一种堆叠结构,相邻块之间具有弱范德华 (vdW) 相互作用,而每个块内具有强共价键。这一特性使得我们有可能分离二维晶片,将其用作构建块,以创建堆叠的二维晶体序列(称为 vdW 异质结构),这种结构具有新奇的特性和奇特的物理现象。[1,2] vdW 异质结构为电子学、光电子学、柔性器件、传感器和光伏等领域的广泛应用铺平了道路。[3–5] 然而,要实现工业化应用,就必须发展大规模沉积,这就意味着必须掌握 vdW 外延生长技术。 [6] 尽管过去几年人们对范德华外延的兴趣重新燃起,研究工作也愈发深入,[7] 但对范德华外延的一般描述和完整理解将有助于快速解决许多问题。例如,当使用石墨烯或其他二维晶体作为缓冲层时,对于范德华外延,下面的衬底仍可能与正在生长的薄膜相互作用。[8–15] 人们还观察到了二维和三维材料生长之间的中间行为,实际上允许在这些材料中进行应变工程。[16–21] 因此,二维材料的外延规则非常有必要,以便预测衬底表面相互作用、范德华异质结构可比性和界面生长过程中的应变弛豫。范德华能隙的形成是决定二维材料行为的基本特征。[22] 在这方面,衬底表面的电子特性和形貌在薄膜生长的早期阶段起着关键作用。生长中的薄膜和基底之间的键可以形成在悬空键和缺陷上[13,23],也可以形成在扭结和台阶边缘,从而阻止范德华能隙的形成并决定应变的积累。[16]基底和外延层之间的不同对称性也会引起一定量的应变。[24]因此,如果沉积的2D材料没有完全弛豫,则不会发生范德华外延。为了对范德华外延进行一般性描述,我们在这里研究了一个基于硫族化物 (GeTe) m (Sb 2 Te 3 ) n 合金 (Ge-Sb-Te 或 GST) 的示例案例,该合金位于 InAs(111) 表面上。GST 是一种关键的相变材料 (PCM),因其尖端技术应用而得到广泛研究。它是一种突出的