虽然已经证明了硅具有更高迁移率的材料,包括锗和各种 III-V 材料,但它们最多只在少数小众市场得到成功应用和商业化。硅技术取得巨大成功的原因是多方面的,例如硅的天然氧化物 (SiO 2 )、极其成熟和精细的加工能力,以及 n 型和 p 型金属氧化物半导体 (MOS) 晶体管的存在,这使得高效互补 MOS (CMOS) 逻辑成为可能。随着尺寸的进一步缩小,人们付出了巨大的努力来改进制造方法,以使硅场效应晶体管 (FET) 的性能稳步提高。目前,硅晶体管的技术节点处于 10 纳米以下范围。然而,在如此小的器件中,短沟道效应 (SCE)、增加的可变性和可靠性问题 [1],以及 3 纳米以下通道的通道载流子迁移率降低 [2] 都对硅技术的继续使用构成了严峻挑战。为了克服由硅制成的超薄器件的缺点,近十年来,对晶体管结构替代材料系统的研究不断加强。所谓的 2D 材料已被证明对后硅技术特别有利,并有可能为上述硅技术的局限性提供解决方案。[3,4]
近年来,氮化镓 (GaN) 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 受到航天电子界越来越多的关注。尽管 GaN 的电子质量优于 Si,电子迁移率更高,热导率优于砷化镓 (GaAs),但后者的辐射硬度研究已有数十年 [1],并且普遍得到充分了解。航天电子设备面临的主要威胁之一是重离子轰击引起的单粒子效应 (SEE)。虽然大多数此类事件是由银河宇宙射线 (GCR) 造成的,但这些粒子的能量通常比实验室环境中产生的更高。作为一种折衷方案,人们使用低能离子来产生类似的效果。通过这些重离子测试,结合工程控制和统计模型,通常可以可靠地预测电子设备的辐射硬度。在过去的 15 年里,人们对 GaN 设备 [2-7] 的 SEE 和位移损伤剂量 (DDD) 进行了广泛的研究和测试。不幸的是,即使是这些低能量重离子也只有全球少数几家工厂生产。一种更常见的高能粒子是质子。在医疗行业中,约 200 MeV 的质子被大量用于治疗和诊断目的,与重离子相比,它相对容易获得 [8]。许多研究
设计高活性催化剂的关键是确定活性的来源。然而,这仍然是一个挑战。[8,9] 特定催化剂的活性传统上与其表面性质有关。因此,具有大表面积、良好导电性和高迁移率的材料被认为是良好的催化剂,因为它们具有丰富的活性位点,有利于氧化还原反应中中间体的吸附和电子转移。这是广泛使用的催化剂合成策略的动机,例如纳米结构化、掺杂、合金化或添加缺陷。每种方法都旨在暴露优先晶体表面或对其进行工程改造以提高其活性。[10–12] 然而,从设计的角度快速准确地确定活性位点的位置仍然是一项艰巨的任务,这使得从许多潜在的有趣材料中发现高性能催化剂成为一项挑战。拓扑材料具有稳健的表面态和高迁移率的无质量电子。 [13–15] 此外,无论是从理论还是实验角度,许多最先进的催化剂(如 Pt、Pd、Cu、Au、IrO 2 和 RuO 2 )都被认为具有拓扑衍生的表面态 (TSS)。[16,17] 因此,有证据表明 TSS 在催化反应中发挥着重要作用。[18,19] 此类状态主要由
与其六角形对应物不同的菱形堆叠的过渡金属二色元(3R-TMD)表现出较高的载流子迁移率,滑动铁电性,并相干增强了非线性光学响应。然而,很难大型多层单晶单晶的表面外延生长。我们报告了一种界面外观方法,用于它们的几种成分,包括二硫化钼(MOS 2),二苯胺钼,二硫化牛二硫化物,二硫化钨,二硫代二硫化钨,二硫化二硫化物,二硫化硫化物,二氮氮化物,二氧化氢和丙二氧化氢脱硫酸盐。将金属和果酱饲喂持续到单晶Ni底物和生长层之间的界面可确保一致的3R堆叠序列,并从几层到15,000层受控厚度。全面的特征证实了这些薄膜的大规模均匀性,高结晶度和相位纯度。生长的3R-MOS 2分别显示出双层和三层的室温迁移率最高为155和190平方厘米。具有厚3R-MOS 2的光学差异频率产生在准相匹配条件下显示出明显增强的非线性响应(比单层大5个数量级)。t
跨导测量栅极对漏极电流的控制能力,它与晶体管的增益有关。研究发现,G m 性能随栅极电压而变化,在低栅极偏压下观察到 G m 的峰值,因为存在图 5a 所示的陷阱(正陷阱和负陷阱),而由于迁移率下降,G m 在高栅极电压下下降。G d 随栅极电压的变化
近年来,氮化镓 (GaN) 基高电子迁移率晶体管 (HEMT) 因其在降低开关损耗、维持高击穿电压以及保持高温稳定性方面所表现出的卓越性能,其商业化进程不断加快 [1,2]。大尺寸 Si 衬底上 GaN 外延生长技术的进步降低了生产成本。同时,Si 上的 HEMT 器件可以轻松集成到现有的 Si 铸造厂中 [4-6]。上述优势使 GaN 基 HEMT 器件更接近大众市场应用。阻挡层是 HEMT 器件中的关键元件之一,它决定了导电通道的电阻。AlGaN 是最常用的阻挡材料。在 AlGaN / GaN 界面区域形成的二维电子气 (2DEG) 表现出良好的稳定性、低的薄层电阻、高的载流子密度和高的电子迁移率 [7,8]。由于在 AlN / GaN 界面区域形成了更高的 2DEG 密度,AlN 作为阻挡层材料也引起了人们的关注 [9]。据报道,薄层电阻 (Rs) 值低至 128 Ω/sq,2DEG 密度为 3.21 × 10 13 / cm 2 [10]。此外,在 AlN 系统中可以避免合金散射,从而提高 2DEG 霍尔迁移率 [11,12]。已经证明了基于 AlN 阻挡层的 HEMT 器件具有低栅极漏电和高 I on / I off 比 [13]。表 1 总结了最近对具有最佳 Rs 性能的 AlN / GaN 异质结构的研究。然而,由于 AlN 与 GaN 沟道层的晶格失配较大 (2.5%),因此 AlN 的弛豫是一个主要挑战。氮化硅 (SiN x ) 帽层已被用作表面钝化层,以避免/减少 AlN 弛豫 [ 14 ] 。然而,钝化帽层的成分和厚度对抑制弛豫的影响很少被研究。在本文中,我们报告了包含原位生长的 GaN 和/或 SiN x 帽层的 AlN/GaN 异质结构的长期 2DEG 稳定性。
抽象的片上光电探测器是光学通信中必不可少的组件,因为它们将光转换为电信号。光压计是光电探测器的类型,它通过在光吸收时由电子温度波动引起的电阻变化起作用。它们被广泛用于从紫外线到mir的宽波长范围,并且可以在宽大的材料平台上运行。在这项工作中,我引入了一种新型的波导集成剂量计,该重点在标准材料平台上从NIR到MIR以透明的导电氧化物(TCO)作为活性材料运行。此材料平台可以使用相同的材料同时构建调制器和光电探测器,该材料完全兼容CMO,并易于与被动芯片组件集成。此处提出的光压计由放置在肋光子波导内部的薄质TCO层组成,以增强光吸收,然后将TCO中的电子加热至高于1000 K的温度。电子温度的升高导致电子迁移率降低电子迁移率和导致的电阻变化。因此,只需几乎没有光学输入功率的微量流量,就可以达到超过10 A/W的响应率。计算表明,通过较低的TCO掺杂,可以预期进一步改进,从而在片上光电探测器中打开新的门。
绝对可重复性所有Dynabeads产品均可全面控制参数,例如珠子大小,表面积,铁含量和磁性迁移率。没有过多的物理吸附的链霉亲和素可确保可忽略不计,并确保了最小的批处理变化。(CV <3%)和批次之间的均匀特征和独特的可重复性降低了与质量控制测试相关的成本(图4)。无论是用于研究项目还是用于IVD测试活动,您都可以依靠Dynabeads产品的持续性能。