我们研究了由金属有机化学蒸气沉积(MOCVD)在蓝宝石上生长的Znga 2 o 4纤维的电和光学性能,并在融合二氧化硅上通过脉冲激光沉积(PLD)生长的半绝制纤维。在700℃下形成的气体退火后,MOCVDFILM高度传导,室温载体浓度为2 10 20 cm 3,迁移率为20 cm 2 /v s,直接带茎gap吸收在3.65 eV和4.60 eV和4.60 eV中。在相同的退火条件下,PLD纤维是半绝制的,在5.25 eV时具有直接的带隙吸收。声子结构对于电气传导以及超导性和其他量子现象很重要,由于晶胞中的原子数量大量(以及声子分支)非常复杂。然而,我们表明,可以通过基于量子的磁磁性贡献的声子在温度跨度T¼10-200k的情况下直接测量。约10至90 MeV,与密度功能理论计算得出的Znga 2 O 4状态密度(在0 K)的能量范围一致。然后可以通过l tot1¼lii1ÞlpH 1对总测量的迁移率进行建模,其中l ii是由于电离脉冲散射引起的迁移率。具有高带隙,控制电导率,高击穿电压和散装增长能力,Znga 2 O 4为高功率电子和紫外检测器提供了机会。
2024 年 2 月 14 日 — 雷神微电子研究实验室。362 Lowell St.,安多弗,马萨诸塞州 01810。摘要。GaAs 赝晶高电子迁移率晶体管 (PHEMT)...
摘要:能源系统正在全球范围内进行深刻的过渡,用间歇性可再生能源(RES)代替核和热力,从而在电力的生产和消耗之间造成差异,并增加了对温室气体(GHG)对邻近能源系统的依赖。在这项研究中,我们分析了迁移率行业的并发电气,并研究了电动汽车(EV)对具有大量可再生能源份额的能源系统的影响。特别是,我们建立了一个优化框架,以评估电动汽车如何与其他储能技术竞争和相互作用,以最大程度地减少温室气体密集型电力进口,利用安装的瑞士储层和泵水电工厂(PHS)作为示例。控制双向电动汽车或储层显示出可能将进口排放量降低33-40%,如果同时控制它们,则可以达到60%,并且在太阳能PV面板产生很大一部分的电力时,可以在PHS设施的支持下达到60%。但是,即使车辆到网格(V2G)可以支持能源转变,我们发现它的好处将在EVS在很大程度上渗透到迁移率的部门之前,在很大程度上渗透到迁移率,而EV仅对长期储能的贡献略有贡献。因此,即使采用了电动汽车的广泛采用,我们也不能指望V2G能够单枪匹马解决生产和消耗电力之间日益增长的不匹配问题。
摘要:能源系统正在全球范围内进行深刻的过渡,用间歇性可再生能源(RES)代替核和热力,从而在电力的生产和消耗之间造成差异,并增加了对温室气体(GHG)对邻近能源系统的依赖。在这项研究中,我们分析了迁移率行业的并发电气,并研究了电动汽车(EV)对具有大量可再生能源份额的能源系统的影响。特别是,我们建立了一个优化框架,以评估电动汽车如何与其他储能技术竞争和相互作用,以最大程度地减少温室气体密集型电力进口,利用安装的瑞士储层和泵水电工厂(PHS)作为示例。控制双向电动汽车或储层显示出可能将进口排放量降低33-40%,如果同时控制它们,则可以达到60%,并且在太阳能PV面板产生很大一部分的电力时,可以在PHS设施的支持下达到60%。但是,即使车辆到网格(V2G)可以支持能源转变,我们发现它的好处将在EVS在很大程度上渗透到迁移率的部门之前,在很大程度上渗透到迁移率,而EV仅对长期储能的贡献略有贡献。因此,即使采用了电动汽车的广泛采用,我们也不能指望V2G能够单枪匹马解决生产和消耗电力之间日益增长的不匹配问题。
鉴于这些限制,电力电子器件多年来不断发展,体积小、功率密度高,在极端温度环境和大热循环中具有额外的运行优势。因此,研究人员正在努力开发有效的热系统以提高其可靠性。例如,随着以宽带隙半导体为中心的研究的发展,氧化镓 (Ga 2 O 3) 已发展成为半导体技术发展的前沿。这种材料具有良好的固有特性,即临界场强、广泛可调的电导率、迁移率和基于熔体的块体生长,被广泛用于高性能电力电子器件,有望成为硅基功率器件的替代品。这种材料具有一系列直到最近才在一个系统中观察到的特性。这些特性包括:低热导率。最后,β-Ga 2 O 3 具有近 5 eV 的超宽带隙(Green 等人,2022 年)。因此,在不久的将来,SiC 很有可能被 Ga2O3 取代。氧化镓(III),通常称为氧化镓,已成为电力电子设备的新型半导体材料。另一项新发现是氮化镓(GaN)。GaN 具有高电子迁移率的吸引人的特性,可实现高开关迁移率。此外,金刚石具有高开关性能、高温操作、辐射硬度、高输出功率,并且可以合成用于电子设备(Javier 等人,2021 年)。
位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普·格鲁曼空间系统铸造厂加工异质结双极晶体管和高电子迁移率晶体管单片微波和毫米波集成电路。该铸造厂专注于微型、模块化、高速、低功耗和低温的产品。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维蜂窝状晶格。它是各种尺寸石墨材料的基础,包括富勒烯、纳米管和石墨。过去 60 年来,人们对石墨烯进行了理论研究 [ 2 ]。该材料的独特性质包括较大的比表面积(~ 2600 m 2 /g)、较高的电子迁移率(200,000 cm2/Vs)、较高的热导率(3000-5000 Wm/K)、极高的光学透明度(97.4%)和出色的机械强度(杨氏模量为 1 TPa)[ 3 ]。石墨烯出色的电子迁移率使其非常适合需要快速响应率的半导体器件。其优异的导电性和高光学透明度使其可用作光子器件中的透明导电层。此外,石墨烯在防腐涂层、传感器技术、可穿戴电子产品、柔性显示器、太阳能发电、加速DNA等各个领域都显示出巨大的潜力
在二维反铁磁半导体 CrPS 4 上实现的晶体管表现出大的磁导,这是由于磁场引起的磁状态变化。电导和磁状态耦合的微观机制尚不清楚。我们通过分析决定晶体管行为的参数——载流子迁移率和阈值电压——随温度和磁场的变化来确定它。对于接近尼尔温度 TN 的温度 T ,磁导源于由于施加的磁场导致的迁移率增加,从而降低了自旋涨落引起的无序。当 T << TN 时,变化的是阈值电压,因此在固定栅极电压下增加场会增加积累的电子密度。该现象通过导带边缘偏移来解释,该偏移是通过从头算正确预测的。我们的结果表明,CrPS 4 的能带结构取决于其磁状态,并揭示了一种以前未被发现的磁导机制。
寻找具有直接带隙和高载流子迁移率的二维 (2D) 稳定材料因其在电子设备中的应用而受到广泛关注。利用第一性原理计算和粒子群优化 (PSO) 方法,我们预测了一种具有二维空间全局最小值的新型 2D 稳定材料 (HfN 2 单层)。HfN 2 单层具有直接带隙 (∼ 1.46 eV),根据变形势理论预测其具有高载流子迁移率 (∼ 10 3 cm 2 · V − 1 · s − 1)。在应变条件下,通过施加简单的外部应变可以很好地保持和灵活调节直接带隙。此外,新预测的 HfN 2 单层具有良好的热稳定性、动力学稳定性和机械稳定性,这通过从头算分子动力学模拟、声子色散和弹性常数得到了验证。这些结果表明 HfN 2 单层是未来微电子器件中很有前途的候选材料。
我们表明,高谐波光谱学为探测线性响应范围以外的准晶体的电子特性提供了高级途径。着眼于Aubry-André-Harper(AAH)链,我们从谐波发射强度中提取了多重型光谱,这是电子态在准晶体中电子状态空间分布的重要指标。此外,我们解决了迁移率边缘的检测,划定广义AAH模型中局部和扩展的特征状态的重要能量阈值。这些迁移率边缘的精确识别阐明了金属 - 绝缘体的跃迁以及这些边界附近的电子状态的行为。将高谐波光谱与AAH模型合并,为理解排序晶体中的本地化与扩展状态之间的相互作用提供了一个有力的框架,以在线性响应研究中未捕获的极宽的能量范围,从而为指导未来的实验研究提供了宝贵的见解。