Solestial 开发了一种用于太空应用的超薄硅异质结太阳能电池,可以在低温下自我修复辐射损伤。电池厚度最小可达20μm,独特的缺陷控制使其能在65至90℃的空间环境下从辐射损伤中恢复,并长期保持高效率。采用商业硅片,利用自动化生产设备可以进行量产。它的电池效率达到了 20%,而且其灵活性和超薄性使其成为轻型太阳能毯的理想选择。该公司为卫星星座和太空开发项目提供低成本、长寿命的电源解决方案。
原子层沉积 (ALD) 已迅速成为半导体行业的重要工具,因为它可以在低温下提供高度保形、可精确调节的涂层,厚度控制在亚纳米级。因此,ALD 是一种将电介质集成到先进光电子器件中的强大方法,并且对于实现新兴的非平面电子设备至关重要。[1] 特别是,可以通过 ALD 在结构化表面上保形生长的非晶态氧化铝 (AlO x ) 广泛用于半导体技术的电介质和化学钝化、[2] 跨硅 (Si) 太阳能电池界面的载流子选择性电荷转移、[3] 非平面场效应晶体管中的栅极电介质、[4] 以及扩散屏障和保护涂层。[5] 当用作 Si 场效应钝化的表面涂层时,ALD AlO x 会引入
Bio/Ecoresbable Electronic Systems在可植入的医疗设备中创造了独特的机会,这些设备在有限的时间内满足需求,然后自然消失以消除对提取手术的需求。这类技术开发的一个关键挑战是,材料可以用作周围水或生物流体的薄壁垒,但最终完全溶于良性最终产品。本文描述了一类无机材料(硅硝酸盐,sion),可以通过血浆增强化学蒸气沉积在薄膜中形成。体外研究表明,sion及其溶解产物具有生物相容性,表明其在植入式设备中的使用潜力。一个简便的过程,用于制造薄弱的多层薄膜,绕过与无机薄膜的机械脆性相关的限制。系统的计算,分析和实验研究突出了基本材料方面。在体外和体内发出无线发光二极管中的演示说明了这些材料策略的实际使用。通过对化学成分和厚度的精细调整,可以选择降解速率和水渗透性的能力为获得一系列功能寿命以满足不同的应用程序要求。
在本文中介绍了具有高度紧凑型配置中的灵活电子和电路的多功能可部署超薄复合动臂的新颖概念,可以监视其在空间中的部署动态。此概念特别适合有效载荷量极有限的立方体。多功能可部署的繁荣将是安装在3U立方体中的飞行硬件,该硬件计划于2023年作为空间技术演示启动到国际空间站(ISS)。多功能动臂由可动的超薄复合动臂,灵活的电子设备和动态监控电路组成,以及嵌入式柔性薄导线,用于动力传递和数据传输。提出了多功能动臂的设计,材料和制造方法。在模拟空间环境中进行的测试显示了在7°C至50°C的温度范围内的柔性电子设备的生存能力和稳定性,高真空水平约为1×10 -6 -6 TORR。基于地面的振动和部署测试证明了多功能繁荣,数据采集系统和部署机制的整体设计。对从集成柔性电子设备获得的数据的分析成功地捕获了部署动力学,并确定了繁荣的固有频率在0-100 Hz范围内。这些结果表明,该概念是对未来多功能超薄可部署空间结构的一种有希望的方法。
事实证明,二维层状材料的氧化有利于形成氧化物/二维材料异质结构,这为低功耗电子设备的新范式打开了大门。硫化镓(II)(𝜷-GaS)是一种六方相 III 族单硫属化物,是一种宽带隙半导体,单层和少层形式的带隙超过 3 eV。其氧化物氧化镓(Ga 2 O 3)兼具大带隙(4.4-5.3 eV)和高介电常数(≈ 10)。尽管这两种材料都具有技术潜力,但原子级厚度的𝜷-GaS 的受控氧化仍未得到充分探索。本研究重点关注使用氧等离子体处理对𝜷-GaS 进行受控氧化,以解决现有研究中的重大空白。结果表明,在暴露于 10 W 的 O 2 时,能够形成厚度为 4 nm 的超薄天然氧化物 (GaS x O y ),从而形成 GaS x O y /GaS 异质结构,其下方的 GaS 层保持完整。通过将此类结构集成在金属电极之间并施加电压斜坡或脉冲等电应力,研究了它们在电阻式随机存取存储器 (ReRAM) 中的应用。所产生的氧化物的超薄特性可实现低操作功率,能耗低至每次操作 0.22 nJ,同时分别保持 350 次循环和 10 4 s 的耐久性和保持力。这些结果表明基于氧化的 GaS x O y /GaS 异质结构在电子应用,特别是低功耗存储设备中具有巨大的潜力。
1 北京航空航天大学微电子学院费尔特北京研究所,北京 100191 2 瑞士洛桑联邦理工学院材料研究所(IMX)纳米磁性材料与磁子学实验室,洛桑 1015 瑞士 3 科罗拉多州立大学物理系,科罗拉多州柯林斯堡 80523 美国 4 中国科学院大学物理研究所北京凝聚态物理国家实验室,北京 100190 5 北京大学物理学院电子显微镜实验室,北京 100871 6 北京大学物理学院国际量子材料中心,北京 100871 7 南方科技大学深圳量子科学与工程研究院、物理系,深圳 518055 8 量子物质协同创新中心,北京 100871,中国 9 洛桑联邦理工学院(EPFL)工程学院微工程研究所(IMT),洛桑 1015,瑞士
大面积柔性双原子亚纳米薄镧系氧化物纳米卷的常规合成 吴苗苗 1、吴彤 2、孙明子 2、陆璐 2、李娜 1、张超 1、黄博龙 2 *、杜亚平 1 * 和闫春华 1,3,4 1 南开大学材料科学与工程学院、国家先进材料研究院、先进能源材料化学重点实验室、稀土与无机功能材料研究中心,天津 300350 中国。 2 香港理工大学应用生物及化学科技系,香港九龙红磡,999077 中国。 3 北京分子科学国家实验室,稀土材料化学及应用国家重点实验室,北大-港大稀土材料与生物无机化学联合实验室,北京大学化学与分子工程学院,北京 100871,中国。 4 兰州大学化工学院,兰州 730000,中国 电子邮件:bhuang@polyu.edu.hk(BH);ypdu@nankai.edu.cn(YD) 摘要 在许多超薄纳米材料的合成中都发现了表面波纹或滚动现象。然而,精确合成和控制这种细微纳米结构仍然极具挑战性,表明其在未来纳米能源系统中具有尚未开发的潜力。在本文中,建立了一种简单但稳定的胶体化学方法来合成超薄镧系氧化物纳米卷,首次实现了具有卷曲边缘的原子级厚度。详细的机理研究证实,纳米卷的滚动行为是由表面活性剂 3-溴丙基三甲基溴化铵中溴烷基团的吸附引起的表面电荷扰动引起的。更重要的是,实验证明了亚纳米薄镧系元素纳米卷的可逆和可控滚动。作为实际应用的证明,超薄镧系元素氧化物纳米卷/碳纳米管薄膜已被用于锂硫电池作为夹层,表现出优异的电化学性能。我们的方法广泛应用于高产率生产新型无机超薄纳米结构,在能源系统中有着巨大的应用前景。关键词:稀土,镧系元素氧化物,超薄纳米结构,密度泛函理论,锂硫电池
Biotite是一种属于三十二十体云母基团的铁矿,是一种自然丰富的分层材料(LM),具有有吸引力的电子特性,用于在纳米式设备中应用。Biotite在环境条件下以不可降解的LM脱颖而出,具有高质量的基础裂解,这是Van der Waals异质结构(VDWH)应用的重要优势。在这项工作中,我们将Biotite的微型机械剥落向下呈现给单层(1LS),从而产生具有较大面积和原子平坦表面的超薄薄片。为了识别和表征矿物,我们使用能量分散性光谱映射对生物岩进行了多元分析。此外,还采用同步型红外纳米光谱镜以几层形式探测其振动签名,对层数具有敏感性。我们还观察到及时(长达12个月)的良好形态和结构稳定性,并且在超薄生物岩片中热退火过程后其物理特性没有重要变化。导电原子力显微镜评估了其电容量,揭示了大约1 V/nm的电故障强度。最后,我们探讨了将Biotite用作底物的使用,并将LM封装在VDWH应用中。我们在低温下进行了光学和磁光测量。我们发现,超薄生物岩片可作为1L-摩尔2的良好底物,可与六边形的硝酸硼片相当,但它引起了1L-摩尔斯2 G因子值的少量变化,这很可能是由于其晶体结构上的天然杂质。此外,我们的结果表明,生物片片是保护敏感LMS(例如黑磷)免受降解的有用系统,可在环境空气中降解多达60天。我们的研究将Biotite作为一种有希望的,具有成本效益的LM,用于进步未来的超薄纳米技术。