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低温溅射沉积亚微米氮化铝薄膜的高热导率
摘要：氮化铝 (AlN) 是少数具有优异导热性的电绝缘材料之一，但高质量薄膜通常需要极高的沉积温度 (>1000°C)。对于密集或高功率集成电路中的热管理应用，重要的是在低温 (<500°C) 下沉积散热器，而不会影响底层电子设备。在这里，我们展示了通过低温 (<100°C) 溅射获得的 100 nm 至 1.7 μ m 厚的 AlN 薄膜，将其热性能与其晶粒尺寸和界面质量相关联，我们通过 X 射线衍射、透射 X 射线显微镜以及拉曼和俄歇光谱对其进行了分析。通过反应性 N 2 的分压控制沉积条件，我们实现了 ∼ 600 nm 薄膜热导率 ( ∼ 36 − 104 W m − 1 K − 1 ) 的 ∼ 3 × 变化，上限范围代表室温下此类薄膜厚度的最高值之一，尤其是在低于 100°C 的沉积温度下。还可以从热导率测量中估算出缺陷密度，从而深入了解 AlN 的热工程，可针对特定应用的散热或热限制进行优化。关键词：热导率、氮化铝、生产线后端、热传输、溅射沉积、低温、电力电子
b'功能陶瓷对于电池的可扩展生产固体电解质至关重要。 Li-Garnet Li 7 La 3 Zr 2 O 12 D（LLZO），尤其是其立方相（Cllzo），由于其较高的Li + conductitivity和广泛的电化学稳定性窗口引起了人们的注意。但是，高烧结温度引起了对阴极界面稳定性，生产成本和可扩展制造能源消耗的担忧。我们显示了一种替代性\ xe2 \ x80 \ x9csinter-free \ xe2 \ x80 \ x9d路线，以使Cllzo稳定为薄膜的一半，以稳定其烧结温度。具体而言，我们建立了一个时间温度的转换（TTT）图，该图捕获了基于结晶焓分析的无定形至晶体llzo转换，并确认薄膜cllzo的稳定在500 \ xc2 \ xc2 \ xb0的低频中，可以通过diacutation cove be fingation cove be fingation findings tage tage tavivan finge cove fivan tivation fivation。用于电池电池设计，以减少制造的碳足迹。
b'功能陶瓷对于电池的可扩展生产固体电解质至关重要。li-garnet li 7 la 3 Zr 2 O 12 D（LLZO），尤其是其立方相（Cllzo），由于其高LI + conductitivity和广泛的电化学稳定性窗口而引起了人们的注意。但是，高烧结温度引起了对阴极界面稳定性，生产成本和可扩展制造能源消耗的担忧。我们显示了一种替代\ Xe2 \ x80 \ x9csinter-free \ xe2 \ x80 \ x9d途径，以稳定Cllzo作为其烧结温度的一半胶片。具体而言，我们建立了一个时间温度的翻译（TTT）图，该图可捕获基于结晶焓分析的非晶态 - 结晶的LLZO转换，并确认在500 \ xc2 \ xc2 \ xb0的低温下进行薄膜薄膜的稳定稳定。可用于针对生产中碳足迹减少的电池电池设计。
微波炉退火对高灵敏度pH-EGFET传感器HFO2薄膜的传感特性的影响
摘要：最近，某些挑战一直存在于pH传感器的应用中，尤其是在使用氧化物（HFO 2）薄膜作为感应层时，其中与敏感性，滞后和长期稳定性障碍性能有关的问题。微波退火（MWA）技术作为解决这些挑战的有前途的解决方案，由于其独特的优势，吸引人的吸引力很大。在本文中，首次研究了使用HFO 2作为传感膜的微波退火（MWA）处理对扩展栅场效应晶体管（EGFET）的传感行为的影响。选择了MWA处理的各种功率水平（1750 W/2100 W/2450 W）以探索最佳处理条件。使用X射线光电学光谱（XPS）和原子力显微镜（AFM）等技术进行了彻底的物理分析，以表征MWA处理的HFO 2传感薄膜的表面。我们的发现表明，MWA处理有效地增加了HFO 2传感薄膜中的表面位点（NS），从而导致EGFET的pH敏感性提高到59.6 mV/pH，并在长期稳定性中降低了滞后和滞后的降低和增强。这些结果表明，MWA提供了一种直接，能量良好的方法来增强EGFET中的总体HFO 2传感效果性能，为HFO 2应用程序提供了见解和更广泛的微电子挑战。
通过化学束蒸气沉积对高质量外延锂薄膜的有效优化：阳离子化学计量的影响
Niobate锂是其具有挑战性的功能性能的特殊材料，可以适合各种应用。然而，到目前为止，在蓝宝石底物上生长的高品质200毫米li x nb 1-x o 3薄片迄今为止从未报道过这限制了这些潜在应用。本文报告了蓝宝石（001）底物在组合构造中通过化学梁蒸气沉积在蓝宝石（001）底物上对高质量的薄膜沉积的有效优化。使用此技术，LI/NB的流量比可以从单个晶圆上调整≈0.25至≈2.45。在膜的胶片（不同阳离子比）的不同区域进行了各种互补特征（通过不同的效果，显微镜和光谱技术），以研究阳离子化写计数器对纤维属性的影响。接近阳离子化学计量学（Linbo 3），外延纤维具有高质量（尽管有两个平面域，但低镶嵌性为0.04°，低表面粗糙度，折射率和带隙接近散装值）。偏离化学计量条件，检测到次级相（富含NB的流动比的Linb 3 O 8，Li 3 NBO 4具有部分非晶化的Li-foW流比）。linbo 3薄膜对于数据通信中的各种关键应用程序都具有很高的兴趣。
用于电阻存储器应用的钌络合物（II）薄膜的表征与分析
业界正在研究电阻式存储器件，尤其是那些基于可溶液处理、化学变化且成本低廉的有机材料的器件。在本文中，我们通过在 ITO 基板上旋涂一层有机的钌 (II) 薄层来制造电阻式存储器件。制造的电阻式存储器件利用通过旋涂沉积在 ITO 基板上的钌 (II) 薄层，表现出低电阻和高电阻导电状态。这些特性使它们非常适合电阻式随机存取存储器 (RRAM) 应用。RRAM 因其高可扩展性、快速切换速度和低功耗而成为一种很有前途的非易失性存储器技术。通过利用低电阻和高电阻状态，电阻式存储器件可以有效地存储二进制数据，为各种基于存储器的系统提供潜在应用，包括固态硬盘、嵌入式系统和物联网 (IoT) 设备。有机钌 (II) 薄层的使用为探索电阻式存储器器件的性能和稳定性提供了一种新途径，为 RRAM 技术的进一步发展铺平了道路。” 使用扫描电子显微镜 (SEM)、X 射线衍射 (XRD) 和能量色散 X 射线光谱 (EDX) 来表征该器件。还获得了这些器件的电流-电压特性。测量了低电阻和高电阻传导状态，发现它们非常适合电阻式随机存取存储器应用。此外，我们观察到随着有机层厚度的增加，开关得到改善，因此电阻比提高了 10 倍。 (2022 年 12 月 19 日收到；2023 年 8 月 7 日接受) 关键词：钌、开关、器件、电性能
通过光学等离子体发射的贝叶斯优化控制成分的氮化物薄膜的自主溅射合成
自主实验已成为加速材料发现速度的有效方法。尽管自主合成仪器在分子和聚合物科学、混合材料溶液处理和纳米颗粒领域已变得流行，但用于物理气相沉积的自主工具的例子却很少，但对半导体行业却很重要。在这里，我们报告了一种自主工作流程的设计和实施，用于溅射沉积具有受控成分的薄膜，利用由 Python、光发射光谱 (OES) 和贝叶斯优化算法定制控制的高度自动化溅射反应器。我们将通过 X 射线荧光测量的薄膜成分建模为在 N 2 和 Ar 气氛中从元素 Zn 和 Ti 靶共溅射期间监测的等离子体发射线的线性函数。由 OES 提供信息的贝叶斯控制算法通过最小化所需和测量的光发射信号之间的绝对误差来导航溅射功率空间以制造具有用户定义成分的薄膜。我们通过自主制造 Zn x Ti 1 − x N y 薄膜验证了我们的方法，这些薄膜与目标阳离子成分的偏差相对为 ± 3.5%，即使对于 15 纳米的薄膜也是如此，这表明所提出的方法可以可靠地合成具有特定成分的薄膜，并且人为干扰最小。此外，所提出的方法可以扩展到更困难的合成实验，其中等离子体强度线与压力呈非线性关系，或者元素粘附系数与基板温度密切相关。
薄膜的原子层沉积
摘要 原子层沉积（ALD）已成为当代微电子工业中不可或缺的薄膜技术。ALD 独特的自限制逐层生长特性使该技术能够沉积高度均匀、共形、无针孔的薄膜，并且厚度可控制在埃级，尤其是在 3D 拓扑结构上。多年来，ALD 技术不仅使微电子器件的成功缩小，而且还使许多新颖的 3D 器件结构成为可能。由于 ALD 本质上是化学气相沉积的一种变体，因此全面了解所涉及的化学过程对于进一步开发和利用该技术至关重要。为此，我们在本综述中重点研究 ALD 的表面化学和前体化学方面。我们首先回顾了气固 ALD 反应的表面化学，并详细讨论了与薄膜生长相关的机制；然后，我们通过比较讨论 ALD 工艺中常用的前体来回顾 ALD 前体化学；最后，我们有选择地介绍了 ALD 在微电子领域的一些新兴应用，并对 ALD 技术的未来进行了展望。
基于纳米结构双层 ZrOx/Au 薄膜的双端忆阻器的增强和抑制行为
摘要 模拟突触功能（例如增强和抑制）对于开发人工神经形态结构具有战略意义。通过在去除开关信号后利用电阻水平的逐渐放松，忆阻器可以定性地再现生物突触的短期可塑性行为。为此，已经提出了各种基于纳米制造的金属氧化物半导体堆栈的忆阻器。在这里，我们介绍了一种不同的制造方法，该方法基于以双层平面配置沉积的簇组装纳米结构氧化锆和金薄膜（ns-Au / ZrO x）。该装置表现出具有短期记忆和增强/抑制的忆阻行为。观察到的松弛可以用拉伸指数函数来描述。此外，在重复脉冲应用下，短期现象的特征时间会动态变化。我们的纳米结构装置的特点是与其他纳米级忆阻装置相比，导电路径长度明显更长；氧化锆纳米结构薄膜的使用使得该装置与神经元细胞培养兼容。
使用脉冲激光探索TAAS Weyl半准薄膜的生长条件
taas是第一个实验发现的Weyl半分材料，由于其高载流子迁移率，高各向异性，非磁性特性以及与光的强烈相互作用，引起了很多关注。这些使其成为研究量子计算，热电设备和光电检测中Weyl Fermions和应用的理想候选者。迫切需要进行进一步的基本物理研究和潜在的应用，大尺寸和高质量的TAAS漏洞。然而，由于AS在生长过程中的挥发，生长出色的taas纤维很难。为了解决这个问题，我们尝试使用脉冲激光沉积（PLD）使用具有不同AS化学计量比的靶标在不同底物上生长TAAS漏洞。在这项工作中，我们发现在生长过程中，部分作为GAAS底物的离子可能会扩散到TAAS纤维中，这是由结构表征，表面地形和组成分析最初确认的。结果，提高了TAAS纤维中的AS含量，并实现了TAAS相。我们的工作提出了一种使用PLD制造TAAS漏洞的有效方法，从而使Weyl SemimetalFim可以用于功能设备。
超薄AL2O3保护层，以稳定无定形WOX薄膜的电致变色转换性能
尽管人口不断增长，并且主要能源需求的增加，但为了抵消全球气候变化，对节能和能够维持的技术的需求是增加优先级。[1,2]由于它们的多样性和多功能性，过渡金属氧化物在能源相关的应用中起着核心作用[3-7]，例如锂离子电池，超级电容器，照相和电含量和电载体或电元素或电代理（EC）设备。[8-17]为了稳定氧化物针对不希望的侧反应，可以使用薄的惰性保护层，如所示，例如，用于锂离子蝙蝠中的阴极材料。[18–21] EC设备具有在建筑业节能中发挥关键作用的潜力，该建筑业占欧洲能源征服的42％。[22,23]为此，电铬效应用于所谓的智能窗口。电色素是基于外部电压刺激的光吸收的可逆变化，这会导致（脱）对EC材料中电位的（例如H +，Li +或Na +）的（例如H +，Li +或Na +）的氧化还原反应。结果，材料中发生的着色或漂白过程。通常，EC材料可以分为两种不同类型。一种类型由所谓的阳极EC材料表示，其中离子的去分离会导致着色。其中包括Ni或IR的氧化物。[24]另一种类型是由阴极EC材料表示的。它们在离子插入时表现出着色。典型的代表是MOO 3或WO 3。氧化钨氧化物可以被视为最概述的EC材料，从那以后，它一直受到密集研究。[25–27]其阴极EC机制在离子插入时产生强烈的着色。因此，光态调节从不透明到深蓝色。根据