由于 III-N 材料体系的独特性质,AlGaN/GaN 基异质结构可用于制造高电流 (> 1 A/mm [1, 2]) 和高功率 (> 40 W/mm [1]) 的高电子迁移率晶体管和肖特基势垒二极管等器件。此类结构中二维电子气 (2DEG) 浓度的典型值为 N s = 1.0–1.3·10 13 cm -2,电子迁移率 μ ~ 2000 cm 2 V -1 s -1 。通过增加势垒层中的 Al 摩尔分数进一步增加浓度会受到应变弛豫的阻碍 [3]。此外,当 2DEG 密度增加时,2DEG 迁移率通常会大幅下降 [4],因此电导率保持不变甚至变得更低。使用具有多个 2DEG 的多通道设计的结构可能是实现更高电导率的替代方法 [5, 6]。有关 GaN 多通道功率器件的进展、优点和缺点的更多详细信息,请参阅最近的评论文章 [6]。这种设计能够在不降低迁移率的情况下增加总电子浓度。然而,强的内部极化电场会导致导带能量分布发生显著改变,因此一些无意掺杂的结构的通道可能会完全耗尽,总电导率会明显低于预期。另一方面,向势垒层引入过多的掺杂剂可能会导致寄生传导通道的形成。因此,需要优化设计。在本文中,我们研究了单通道和三通道 AlGaN/AlN/GaN 异质结构的设计对其电学性能的影响。
可切换的金属有机骨架 (MOF) 会随着时间改变其结构并选择性地打开其孔隙吸附客体分子,从而实现高选择性分离、压力放大、传感和驱动应用。MOF 的 3D 工程已达到高度成熟,但时空演化为通过 t 轴设计在第 4 维(时间)中工程材料开辟了新视角,本质上是利用了对活化能垒的刻意调整。这项工作展示了第一个例子,其中展示了可切换 MOF(DUT-8,[M 1 M 2 (2,6-ndc) 2 dabco] n,2,6- ndc = 2,6-萘二甲酸酯,dabco = 1,4二氮杂双环[2.2.2]辛烷,M 1 = Ni,M 2 = Co)的显式时间工程。时间响应通过改变钴含量来刻意调整。本文介绍了一系列先进的分析方法,用于分析由蒸汽吸附激发的切换动力学,这些方法使用原位时间分辨技术,包括从整体吸附和先进的同步加速器 X 射线衍射实验到单个晶体分析。一种基于微流体通道中单个晶体的微观观察的新型分析技术揭示了迄今为止报道的吸附切换的最低限度。晶体整体的时空响应差异源于诱导时间,该诱导时间在统计上有所不同,并且随着钴含量的增加而特征性地变宽,这反映了活化能垒的增加。
引言 量子计算目前是物理学和工程学的结合点。这种类型的计算主要由物理学界提出,直到最近,它仍然是一个模糊的理论概念。尽管如此,许多著名的方法,如 Shor 因式分解、Grover 搜索和线性系统算法都已制定并承诺如果实际实现,将具有范式转换能力。尽管当前一代量子处理器体积小且噪声大,但进步速度惊人,这在很大程度上要归功于政府和私营部门的资助。最近,《国家量子倡议法案》获得通过。该法案提供了高达 12 亿美元的研究补助金,以加速量子相关发展。私营部门的资金也加速增加,以提供启动资金并资助各种研究。量子计算机发展的主要动机之一是传统计算机即将进入瓶颈期。摩尔定律预测的计算机芯片上晶体管的指数增长将很快结束。这不是出于经济原因,而只是物理定律。目前一代晶体管的尺寸大约为 10 纳米。研究表明,7 纳米以下的晶体管开始受到量子隧穿效应的影响。当晶体管中的势垒变得任意小时,就会产生这种现象,也就是说,当栅极尺寸达到一定厚度时,电子可以“跳过”势垒,在它不应该出现的地方产生电流。这种非经典效应使晶体管几乎无用。尽管芯片制造商可能能够在一定程度上克服这种效应,但晶体管的尺寸基本上很快就会达到极限。
时间反演性质与量子力学中蕴含的幺正理论相吻合,这一结果揭示了广义相对论与量子力学的不相容性,并导致了“信息悖论”。黑洞信息悖论已被列为本世纪十大物理难题之一,但物理学家们始终坚持信息永远不会丢失。二十多年后,Parikh和Wilczek建议将霍金辐射视为量子隧穿效应,并认为势垒由发射粒子自身的能量决定,因此粒子从黑洞辐射时满足能量守恒。他们用这种方法计算了粒子的修正辐射光谱
这是以下文章的同行评审版本:Deng, W., Dai, M., Wang, C., You, C., Chen, W., Han, S., Han, J., Wang, F., Ye, M., Zhu, S., Cui, J., Wang, Q. J.& Zhang, Y.(2022)。具有自然各向异性的可切换单极势垒范德华异质结构,可用于全线性偏振检测。Advanced Materials, 34(33), 2203766‑,最终版本已在 https://doi.org/10.1002/adma.202203766 上发布。本文可根据 Wiley 自存档版本使用条款和条件用于非商业目的。
1 俄亥俄州立大学电气与计算机工程系,美国俄亥俄州哥伦布 43210。2 Lumileds LLC,美国加利福尼亚州圣何塞 95131。3 俄亥俄州立大学材料科学与工程系,美国俄亥俄州哥伦布 43210。*通讯作者:rahman.227@buckeyemail.osu.edu 摘要:我们展示了通过高效隧道结实现的低开启电压 P 向下绿光 LED。由于 (In,Ga)N/GaN 界面中的极化场排列具有 p 向下方向,与传统的 p 向上 LED 相比,电子和空穴注入的静电耗尽势垒降低了。具有 GaN 同质结隧道结的单个 (In,Ga)N/GaN 异质结构量子阱有源区在 20A/cm 2 时表现出非常低的 2.42V 正向工作电压,当电流密度高于 100 A/cm 2 时,峰值电致发光发射波长为 520 nm。底部隧道结具有最小的电压降,能够实现向底部 p-GaN 层的出色空穴注入。III 族氮化物半导体在光电子学和电子学 1-12 中的广泛应用具有重要的技术意义,并已广泛应用于照明和显示应用。虽然过去十年来,紫/蓝光发射波长范围内的 GaN 基发光二极管的效率和功率输出有了显着提高,但较长波长的发射器仍然表现出较低的效率。对于为更长波长设计的发射器,(In,Ga)N 量子阱中的铟摩尔分数会导致与更大的晶格失配、量子阱内的缺陷以及阱-势垒界面处更高的极化片电荷密度相关的挑战,所有这些都会导致器件性能下降。13-16
明确研究了直径 400 μ m 的中子辐照 (NI) GaN 肖特基势垒二极管 (SBD) 的温度相关电特性。根据 CV 测量,与原始样品相比,NI 二极管的电子浓度明显下降,表明存在热增强载流子去除效应。中子辐照会导致明显的肖特基势垒高度不均匀性,这可以通过双势垒模型进行研究。数据表明,中子辐照会对漏电流以及低频噪声水平产生微小但可测量的抑制。尽管发现了新的深能级陷阱,但温度相关的电学结果表明 GaN SBD 具有出色的抗中子辐照性能和在极端工作温度下的稳定性。
了解有机半导体在光照下的电荷传输的物理原理对于开发新型光电应用至关重要。我们研究了可见光谱中单色光对基于 2,8-二氟-5,11-双(三乙基硅乙炔基)蒽二噻吩的有机薄膜晶体管通道的影响。当晶体管通道被红光、绿光或蓝光照射时,测量到的电荷载流子比光子吸收产生的激子多,导致光子到电荷载流子的转换效率远大于 100%。我们使用一个模型来解释这一现象,该模型结合了空间电荷限制的光电荷和由于光生电子降低势垒而导致的源电极空穴注入增强。
简介:量子力学的奇异方面和持续发展,以及我们如何需要它来设计现代技术。黑体辐射、光电效应、原子光谱、弗兰克-赫兹实验、康普顿效应、波粒二象性、波函数、期望值、不确定性原理。[L12+T3] 薛定谔波动方程:了解薛定谔波动方程。一维束缚态问题的稳态薛定谔方程解。势垒和隧穿以及诸如 Esaki 二极管、扫描隧道显微镜等应用;3D 盒子中的粒子和相关示例(量子点、量子线等);量子力学测量和波函数坍缩 [L12+T3] 角动量和自旋方面:角动量算子。斯特恩-格拉赫实验 - 自旋。氢原子问题的解。 [L10+T4] 量子信息简介:量子密码学、纠缠、量子计算、EPR悖论、贝尔不等式 [L8+T2]
碳通过晶格逐渐溶解,最初形成亚表面,最终形成块状碳化物相。[12,29] 对于炔烃半加氢反应,PdC x 相通过抑制烷烃的过度加氢,提高了烯烃的选择性。[12,13,18,22,29] 这种对选择性的影响是多方面的。首先,最上层阻止氢气在亚表面聚集。[13] 此外,现有溶解氢通过碳化物相到表面的流动性降低。[22,12] 最后,碳化物相增加了从进料中吸附更多碳氢化合物的能垒。[29] 在低转化率下,炔烃的表面毒化作用也是高选择性的原因。[18] 选择性提高的一些实例包括乙炔、炔丙和 1-戊炔的半加氢。 [12,22,28,29]