我们展示了如何同时控制 ZnO 薄膜的电和热传输特性,该薄膜是通过原型原子层沉积 (ALD) 工艺从二乙基锌 (DEZ) 和水前体制备的。关键的 ALD 工艺参数是在 DEZ 前体脉冲之后施加的 N 2 吹扫时间。我们利用 X 射线反射率测量来表征薄膜的生长特性,利用光致发光光谱来表征结构缺陷,利用电传输测量来表征载流子密度、电阻率和塞贝克系数,利用时域热反射测量来表征热导率。光致发光光谱数据表明,延长吹扫时间会产生结构缺陷,从而增加电子载流子密度;这可以解释薄膜电导率增强的原因。同时,缺陷可能会阻碍薄膜中的热传输。因此,实现电导率的同时增加和热导率的降低对热电学至关重要。此外,在光学和微电子领域中,人们非常希望对半导体 ZnO 薄膜的本征电传输特性进行简单的控制。
摘要:等离子体诱导光催化是一种降低传统热分解温度的有效方法,已被用于甲烷脱氢。本文,我们利用时间相关密度泛函理论,通过分子轨道洞察,探讨了等离子体诱导甲烷在四面体 Ag 20 纳米粒子上解离的微观动力学机制。我们巧妙地通过 Hellmann-Feynman 力建立了化学键和分子轨道之间的关系。时间和能量分辨的光载流子分析表明,由于 Ag 纳米粒子和 CH 4 轨道的强杂化,在低激光强度下,从 Ag 纳米粒子到甲烷的间接热空穴转移主导光反应,而间接和直接电荷转移共存,促进甲烷在强激光场中的解离。我们的研究结果可用于设计新型甲烷光催化剂,并强调了分子轨道方法在吸附质-底物体系中的广阔前景。关键词:局域表面等离子体、甲烷脱氢、光载流子动力学、分子轨道洞察、实时时间相关密度泛函理论
研究了不同 Ge 含量的 Ge-rich-Al 2 O 3 薄膜在热刺激下光学和结构特性的演变。发现无论 Ge 含量如何,沉积态薄膜和在 TA 550 C 下退火的薄膜都是非晶态的。非晶态 Ge 团簇在 TA = 550 C 时形成,而在 TA = 600 C 时它们的结晶化最为明显,Ge 含量越高,退火时间越短。在 TA = 550 C 下退火的薄膜显示出宽广的光致发光光谱。其形状和强度取决于 Ge 含量和激发能量。在 TA = 600 C 下退火会导致出现额外的 UV 带,这些带源自 GeO x 相覆盖的 Ge 团簇的形成。对激发光谱进行了分析,以区分这些薄膜中的发光机制,并区分 Ge 相(非晶团簇和/或纳米晶体)中载流子复合的贡献以及通过界面或宿主缺陷的贡献。还估算了自由载流子的浓度和迁移率。
我们报告了通过二维半导体WS 2的范德华异质结构的能量转移机理和具有不同层间距离的石墨烯,这是通过六角硼硝化硼(HBN)的间隔层实现的。我们在0.5 nm至5.8 nm(0-16 HBN层)之间记录了层间距离处的光致发光和反射光谱。我们发现能量转移由光锥外部的状态支配,这表明了f的转移过程,并在0.5 nm的层间距离下右手过程的额外贡献。我们发现,可以使用最近报道的热载荷载载流子的f ister传递速率进行定量描述发光强度对层间距离的测量依赖性。在较小的层间距离处,实验观察到的转移速率超过了预测,此外,取决于过量的能量以及激发密度。由于f”机制的转移概率取决于电子孔对的动量,因此我们得出结论,在这些距离上,转移是由非省力的荷载载流子分布驱动的。
在 BJT 中,TID 对氧化物电介质的损坏会导致:• 基极电流过大(通过与陷阱的复合增强和 β 退化)• 由于发射极面积增加(通过 N ot 的表面反转)导致 npn 器件中的集电极电流增加• 由于 CB 结中的载流子生成增加(通过陷阱),导致从集电极到基极 (CB) 的反向漏电流增加
摘要:单层过渡金属二硫属化物 (TMD) 为研究二维 (2D) 极限下的激子态提供了平台。TMD 中激子的固有属性,例如光致发光量子产率、电荷态甚至结合能,可以通过静电门控、选择性载流子掺杂或基底电介质工程进行有效控制。本文,为了实现激子态的非挥发性电可调性,从而实现 TMD 的光学属性,我们展示了一种具有单层 MoSe 2 和超薄 CuInP 2 S 6 (CIPS) 的二维铁电异质结构。在异质结构中,CIPS 的电极化导致单层 MoSe 2 中出现连续、全局和大的电子调制。利用 CIPS 的饱和铁电极化,可以在单个器件中实现电子掺杂或空穴掺杂的 MoSe 2。异质结构中载流子密度可调性高达 5 × 10 12 cm − 2 。还表征了这些器件长达 3 个月的非挥发性行为。我们的研究结果为低功耗和长期可调的光电器件提供了一种新的实用策略。关键词:激子、MoSe 2 、CuInP 2 S 6 、铁电性、2D 铁电异质结构■引言
摘要:具有原子级精确宽度和边缘结构的石墨烯纳米带 (GNR) 具有半导体特性和高载流子迁移率,是一类很有前途的光电子纳米材料。了解 GNR 中载流子产生的基本静态光学特性和超快动力学对于光电应用至关重要。结合太赫兹光谱和理论计算,我们报告了液相分散 GNR 中强激子效应,结合能高达 ∼ 700 meV,宽度为 1.7 nm,光学带隙为 ∼ 1.6 eV,说明了光生电子和空穴之间固有的强库仑相互作用。通过跟踪激子动力学,我们发现 GNR 中激子的超快形成具有超过 100 ps 的长寿命。我们的研究结果不仅揭示了 GNR 中激子的基本方面(强结合能和超快激子形成等),而且还突出了 GNR 在光电器件中的良好性能。关键词:石墨烯纳米带、激子、激子形成、激子结合能、太赫兹光谱 ■ 简介
在保证速度性能和低功耗要求的超短通道 CMOS 节点中,TDDB 仍然是一个关键的可靠性问题。在交流射频信号操作期间,“关断状态”与“导通状态”模式依次发生,从低频(kHz)到极高频范围(GHz)[1-2]。即使“关断状态”应力通常以比“导通状态”应力更小的速率降低器件性能,但它可能成为器件在射频域和毫米波应用中运行的限制因素,在毫米波应用中,电源电压 V DD 通常是逻辑应用中使用的电源电压的两倍。不仅器件参数漂移可能变得显著,而且还可能触发栅极-漏极区域的硬击穿(BD)。因此,准确评估关断状态 TDDB 的可靠性并深入了解器件级的磨损机制至关重要,因为可以在 28nm FDSOI CMOS 节点的漏极(图 1a、c)和栅极(图 1b、d)电流上观察到击穿事件。由于空穴和电子的碰撞电离 (II) 阈值能量和能垒高度不同,因此导通或关断状态下热载流子 (HC) 的产生及其 V GS / V DS 依赖性在 N 沟道和 P 沟道中明显不同[3] 。通过低栅极电压下的 HC 敏感性对 P 沟道和 N 沟道进行了比较[4],重点关注注入载流子效率,一方面主要考虑导通状态下的热载流子退化 (HCD) 下的 P 沟道侧,另一方面考虑关断状态下的 N 沟道侧,因为热空穴注入引起的损伤和 BD 敏感性更大。这意味着高能 HC 可能在关断模式下在栅极-漏极区域触发 BD 事件[5-6],与热空穴效率有关[7] 。
通过在所有位点(A、B 和 X)进行阴离子/阳离子工程可调节性质,使该类材料对下一代器件具有吸引力。据报道,VOP 有许多不同的离子组合,其中 i)A 位主要含有 Cs + 、Rb + 、K + 或铵有机阳离子,ii)B 位含有 Sn 4 + 、Ti 4 + 、Zr 4 + 、Te 4 + 、Sb 4 + 、Pt 4 + 、Ru 4 + 或 Pd 4 + 以及 iii) X 位含有 Cl − 、Br − 或 I −。[11,15–19] 值得注意的是,只有 Pt 4 + 和 Pd 4 + 样品在水介质中是稳定的。[11,12,15] 但是,可以利用在这些化合物中采用的策略来调节所需的性质。在钛基钙钛矿 Cs 2 TiI x Br 6-x 中,通过将 x 值从 0 变为 6 来系统地调整混合卤化物材料,可使光学带隙从 1.38 eV 变为 1.78 eV。[18] 类似地,在钯基纳米粒子钙钛矿中,随着卤素从溴化物变为碘化物,带隙变窄,这些材料已成功用于光催化。[20] 在我们最近的一项工作中,提出了阴离子交换法来创建核壳异质结构,其中核和壳具有不同的卤素。[15] 这些结构已被证明可以增强光生载流子分离。同样,Cs 2 Sn 1 − x Te x I 6 中的 Sn/Te 比已被证明会影响电导率、载流子迁移率和载流子浓度。 [21] Cs 2 SbBr 6 中混合价数(III 和 V)的存在为调整光电性能提供了另一个机会。[22] 用 Te 4 + 取代 Cs 2 ZrCl 6 已显示出光致发光量子产率的显著提高。[23,24] 类似地,据报道混合 Sn/Pt 空位有序钙钛矿的发射性能有所增强。[25] 在大多数已报道的钙钛矿中,