摘要:磁性半导体可能很快会提高微电子的能源效率,但具有这些双重特性的材料仍未得到充分探索。在此,我们报告了一种新的磁性和半导体材料 MnSnN 2 的计算预测和实现,通过薄膜组合溅射。掠入射广角 X 射线散射和实验室 X 射线衍射研究表明,MnSnN 2 表现出具有阳离子无序性的纤锌矿状晶体结构。这种新材料具有较宽的成分公差,单相区域范围为 20% < Mn/(Mn + Sn) < 65%。光谱椭圆偏振法确定光吸收起始点为 1 eV,与计算预测的 1.2 eV 带隙一致。电阻率测量与温度的关系支持了 MnSnN 2 的半导体性质。霍尔效应测量表明载流子密度与温度呈弱负相关,这表明电荷传输机制比原始半导体更复杂。磁化率测量表明 MnSnN 2 具有低温磁有序转变(≈ 10 K)和强反铁磁相关性。这一发现与块体阳离子有序 MnSiN 2 和 MnGeN 2 形成对比,在之前的研究中,它们在 400 K 以上表现出反铁磁有序。为了探究这种差异的起源,我们对阳离子有序和阳离子无序的 MnSnN 2 进行了蒙特卡罗模拟。他们发现阳离子无序降低了相对于有序相的磁转变温度。除了发现一种新化合物外,这项工作还表明,未来的努力可以利用阳离子(无)序来调整半导体材料中的磁转变,从而精确控制微电子特性。■ 简介
摘要 利用反应脉冲直流磁控溅射技术进行了一项实验研究,探索了在 623 K (± 5K) 下沉积的半导体氧化钇薄膜的光谱和结构特性。根据 x 射线衍射和透射电子显微镜测量的结果,一氧化钇很可能在 β-Y 2 O 3 和 α-Y 2 O 3 之间的过渡区中形成,并伴有晶体 Y 2 O 3 。由于 4d 和 5s 轨道之间的能量分离低和/或相应轨道亚能级的自旋状态不同,一氧化物的稳定性在热力学意义上最有可能受晶体大小的自身限制。与金属氧化物立方结构相比,这种行为会导致晶体结构扭曲,并且还会影响纳米晶/非晶相的排列。此外,椭圆偏振光谱法表明半导体氧化钇的形成特征比结晶的 Y 2 O 3 更显著,且大多为非晶态。我们的目的是利用目前的研究结果,加深对不寻常价态 (2+) 钇的形成动力学/条件的理解。
本工作利用溶液浇铸工艺制备了不同重量比(0、2、4、6、8、10 wt%)的氧化镁、氧化石墨烯聚邻苯二胺(GO-MgO-PoPDA)增强的纯(PVA)聚合物薄膜。研究了纳米粒子氧化镁(MgO)和氧化石墨烯(GO)的不同重量比对纳米复合薄膜介电性能的影响。使用 FTIR、SEM、X-RAY 对纳米复合材料进行表征。介电性能结果表明,随着(GO-MgO-PoPDA)纳米粒子的添加、施加电场频率的增加和粒子含量的增加,制备的薄膜的交变电导率值增大,而介电常数值随(GO-MgO-PoPDA)纳米粒子含量的增加而增大,但随频率的增加而降低。而当添加纳米粒子且随着频率的增加而制备的薄膜的介电损耗系数降低。
频率选择表面 (FSS) 由周期性排列的一维或二维金属结构组成,由于其频率谐振特性而备受关注。FSS 可以根据其尺寸、形状、厚度和其他参数在特定频率范围内选择性地反射 (带阻) 或透射 (带通) 入射电磁波,这是 FSS 的识别特征。[1] 金属和介电材料结构被广泛用于设计太赫兹 FSS 或滤波器,因为它们具有高机械强度,有助于产生功能化设计。金属 FSS 可以通过反射或吸收电磁干扰来屏蔽,但是,制造所需结构的成本很高,并且正在被碳基材料取代,以获得高频电磁特性,具有合适的成本、重量轻、无腐蚀等特点。[2] 通常,碳基材料以 sp、sp 2 和 sp 3 键合,形成相互连接的碳-碳键的长链,从而产生不同的物理和电性能。 [3] 因此,这类材料可归类为半金属或非电介质材料(如石墨烯、石墨、碳纳米管、碳纳米纤维)[4,5],因此通过在磁场和电场中应用飞秒激光脉冲产生 THz 脉冲,其纳米复合材料可表现出 THz 光跃迁、光电特性和介电特性。[6–11] 由于存在非局域 π 键电子,这些碳基材料表现出优异的 EMI 屏蔽性能。自由移动的电子与电磁波相互作用,导致反射,在共振频率下具有最大回波损耗值。[12] 过多的电磁能量会损坏周围的电路并引起不必要的噪声脉冲。Liang 等人。报道了竹状短碳纤维@Fe3O4@酚醛树脂和蜂窝状短碳纤维@Fe3O4@FeO复合材料作为高性能电磁波吸收材料,在4-18 GHz范围内成功实现了反射损耗-10 dB。[13]然而,在文献中对碳基材料在THz范围内的表征仍然没有很好的解释,关于碳基材料FSS特性的报道很少。最近,一种利用3D打印制造的碳基FSS吸收器
铝 (Al) 是地壳中最丰富的金属,是继氧 (O 2 ) 和硅 (Si) 之后第三大丰富元素。它呈银白色,具有高电导率和热导率,熔点为 660 0 C。铝已广泛应用于各种领域。在基底上蒸镀的铝膜是非球面镜最常用的表面涂层,因为铝在可见光区是良好的光反射器,在中红外和远红外 (IR) 区是出色的反射器 [1]。此外,铝在微电子技术中广泛用作欧姆接触、肖特基势垒接触、栅极电极以及互连线 [2]。铝还用于制造薄膜晶体管 (TFT)、光电探测器、太阳能电池和许多其他设备 [3]。在太阳能电池的制造中,铝被广泛用作背接触,因为它易于沉积、表面电阻低,并且能够引入背面场效应 (BSF),从而最大限度地降低器件背面的载流子复合率 [4,5]。在薄膜太阳能电池中,铝接触的高反射特性被利用作为光捕获解决方案,其中低能光子将被倾斜反射回吸收层。这增加了光(光子)在器件中的光路长度,从而增加了吸收率
与其他过渡金属氧化物相比,RuO 2 具有独特且有前途的性能。RuO 2 因其卓越的异相催化 [1] 和电催化 [2] 能力而闻名。它是一种导电性极强的氧化物(≈ 35 µΩ cm),电阻率与钌金属相当。这种材料的化学和热稳定性增加了它的吸引力。此外,钌的稀缺性和高成本要求我们了解 RuO 2 的微观特性。[3] RuO 2 薄膜具有低电阻率、优异的扩散阻挡性能、高温稳定性和耐化学腐蚀性,在大规模集成电路中有着广泛的应用。[4,5] 除了 Ru 之外,RuO 2 还可用作铜沉积的种子层。 [6,7] 它具有比 Pt 更好的蚀刻能力,这意味着 RuO2 可以借助 O2/CF4 放电中的反应离子蚀刻 (RIO) 轻松图案化。[8] 最近还有研究表明,RuO2 可以作为下一代 Ru 基互连中 Ru 扩散的优异阻挡层。[9]
本研究采用渐进式划痕试验研究了采用直流磁控溅射制备的 Ni(25 nm)/Cu(25 nm)/Cr(25 nm) 三层薄膜的微摩擦学特性。研究并比较了四种不同类型的薄膜:沉积态薄膜、低能 Ar + 离子辐照后的薄膜、在真空中 450 °С 退火 15 分钟的薄膜以及离子辐照后真空退火的薄膜。划痕试验辅以结构 (XRD) 和化学 (AES) 实验研究。结果表明,在所有研究的薄膜中,离子辐照后退火的样品表现出最好的微摩擦学和耐磨特性。辐照后退火的样品表现出最高的抗划痕性、光滑的划痕形状、最低的峰值切向力值以及没有侧裂纹和薄膜分层。本文讨论了这种行为的可能原因。
强度有助于确定与相动力学(n、k 和活化能 E a )和伴随生长相关的各种参数。钙钛矿的有效活化能
1 简介 隔离器是一种电子设备,它向控制器传输数字信号,同时还提供电流隔离,为用户界面和低压电路提供安全的电压水平。它们具有广泛的应用,包括工业、汽车、消费和医疗电子产品,每种产品都需要特定的最低隔离水平。隔离的基本形式是由光耦合、电容耦合和磁耦合提供的 [1]。隔离器必须通过多项监管标准才能投放市场。这些标准包括可靠性测试,如耐压和浪涌电压以及高压耐久性 (HVE)。耐压和浪涌电压是相对较快的持续时间测试,但 HVE 可能需要几个月到几年才能完成 [2]。本研究基于对磁耦合隔离器中使用的材料的隔离能力的评估。为了更好地管理隔离器的可靠性测试,最好事先优化组件材料。在这项工作中,我们讨论了加工效应对隔离器中使用的各种材料的影响,并
利用拉伸桥中的横向起皱现象来表征超薄膜 (<100 nm) 的泊松比和残余应变。该测试方法利用残余应力驱动结构和易于复制的洁净室制造和计量技术,可无缝整合到薄膜生产装配线上。独立式矩形超薄膜桥采用可产生可重复横向起皱图案的尺寸制造。基于非线性 Koiter 板壳能量公式进行数值建模,将泊松比和残余应变与测得的起皱变形关联起来。泊松比会影响峰值幅度,而不会显著改变皱纹的波长。相比之下,应变会同时影响波长和幅度。使用 65 nm 厚的铜膜演示了概念验证。测量结果显示泊松比为 0.34 ± 0.05,拉伸残余应变为 (6.8 ± 0.8)x 10 − 3。测量的残余应变与使用相同薄膜的交替残余应力驱动测试结构测得的残余应变 (7.1 ± 0.2)x 10 − 3 高度一致。