后摩尔时代第三代半导体材料与器件:应用与进展

<正>随着电子信息技术进入后摩尔时代,人们期望探寻一些新材料、新技术以推进半导体科学技术的进一步发展.作为新一代战略电子材料,宽禁带半导体材料具有禁带宽度大、功率高、载流子迁移率高、饱和电子速度快、耐高温高压等优异特性,吸引了越来越多的关注.宽禁带半导体材料研究持续推进着LED照明产业的不断发展,     

宽禁带氧化锌半导体材料的未来与挑战

<正>第三代半导体材料具有宽禁带、高击穿场强、高激子束缚能、高饱和电子漂移速度的典型特征,在半导体照明、下一代通信技术、能源互联网、高速轨道交通、电力电子器件与新能源器件等领域应用广泛,已经成为未来半导体材料领域全球战略竞争新高地.近年来,美国、日本、英国、欧盟等国家和地区分别通过启动国家计划、设立国家创新中心等方式,持续加大对第三代半导体材料与器件的基础研究,不断推进其技术实现应用突破.自     

高T_c氧化物超导材料的显微结构特点

高T_c氧化物超导材料的晶体结构已基本明了。然而,由于多晶氧化物超导材料中晶粒大小、分布、取向的不同,以及晶界、气孔、杂质相和缺陷等显微结构的影响,给制备高T_c的超导材料带来困难。因此,研究超导材料显微结构的特点以及它们与J_c的关系,已成为目前高T_c材料研究的一项重要课题。本文利用透射电子显微镜,试图从晶粒、晶界等超导材料的显     

Co_(78-x)Fe_xB_(14)Si_8非晶态合金的穆斯堡尔效应

研究非晶态磁性合金的宏观性能与微观结构的关系是改善材料磁性和创制新型非晶材料的一个重要途径,近年来逐渐受到重视。利用穆斯堡尔效应研究高B_1(饱和磁通密度)非晶材料的工作已有较多的进展,但研究高μ(磁导率)非晶材料,尤其是Co-Fe基合金的还较     

YBCO烧结材料R_s-J_e实验曲线中的反比关系

超导材料的微波表面电阻R_1是表征样品本征特性的重要参量之一,在高T_c材料的理论研究和其高频应用技术的基础研究中都引起极大关注。由于像YBCO这样的高     

钙钛矿型Ln-Ba-Cu-O超导体系的衍射花样与T_c关系探讨

Bednorz和Müller在Bo-La-Cu-O体系中发现了高T_c的超导电性的存在,致使世界范围内掀起了研究此类新型高温超导体的热潮。新型的高T_c超导材料结构与性能的关系是人们关注的焦点之一。这类材料结构类型现已探明的有钙钛矿型和K_2NiF_4型。电子显微镜和X-光衍射的研究结果表明YBa_2Cu_3O_x具有畸变的正交钙钛矿结构。 本文用X-光衍射法跟踪Ln-Ba-Cu-O超导材料的形成过程,探讨样品的衍射花样与T_c的关系。结果表明:X-射线衍射花样是判断超导材料T_c的高低。表征其结构类型的强有力的实验手段之一。     

高T_C超导体YBa_2(Cu_(3-x)Fe_x)O_y的穆斯堡尔谱学研究

一、引言 高T_C超导材料的发现引起了世界科学界的足够重视。为了搞清其超导机制,以便更好地研究开发和应用这一新材料,人们几乎动用了所有能利用的研究手段对其进行研究。利用Fe离子代换YBaCuO高T_C超导材料中的Cu,然后进行穆斯堡尔谱学测量来探索高T_C超导材料的超导机制。已有一些研究工作报道,并取得了一些结果。但从目前的情况来看,有些问     

高温超导材料前景如何？

1.材料研究与发展的历史和现状自从1986年在La-Ba-Cu-氧化物中发现高Tc超导电性以来,有许多文章报道发现了新的超导氧化物,其中有些材料呈现高临界温度(见表1)。迄今为止,最高临界温度为125K,是1988年初在铊化合物中得到的,还没有得到Tc>125K的材料。但是,近一年半以来,又发现了几种新材料(见表2),但是其临界温度均低于100K。     

两步氧离子注入工艺制备SOI材料研究

研究了200 keV注入能量下, 单步氧离子注入工艺制备SIMOX材料的剂量窗口. 在此基础上, 提出了一种第一步注入剂量为3.6×1017 cm⁻²、第二步注入剂量为3×1015 cm⁻²的改进型两步氧离子注入工艺, 用于制备高质量的SIMOX材料. 与单步氧离子注入工艺的剂量窗口相比, 注入剂量减少了18.2%. 采用椭圆偏振测试仪测量了所制备样品的埋氧层厚度及均匀性. 通过透射电子显微镜观察到无缺陷的顶层硅以及原子级陡峭的顶层硅/埋氧层界面, 表明两步氧离子注入工艺制备的SIMOX材料具有高的顶层硅晶体质量和剖面结构. 采用原子力显微镜对比研究了单步和两步氧离子注入工艺制备的SIMOX材料顶层硅/埋氧层界面形貌.     

铋系氧化物在光伏电池中的创新应用

无机/有机杂化太阳能电池随着其光电转换效率的不断提高,逐渐成为当今太阳能电池领域研究的热点.这种太阳能电池既利用了无机材料载流子迁移率高、化学稳定性好的优点,又具备有机材料良好的柔韧性和可加工性,以及吸收系数高的特点.无机材料ZnO和TiO2因为其高的迁移率和容易合成的特性,一直是无机/有机太阳能电池的     

(TiCu)Ni_2W系六角晶系铁氧体的磁性和穆斯堡尔效应研究

由于遥感、导航、导弹制导等新技术的需要,推动了毫米波旋磁器件和材料的研究,这就是高饱和磁化强度和高内场材料。本文研究的W型六角晶系铁氧体BaNi_2(TiCu)_x-Fe_(16-2x)O_(27)(其中x=0,1,2,3)即属于高内     

超导氧化物的键参数分析

Bednorz和Müller发现Ba-La-Cu-O体系具有高温超导电性以后,人们在探索具有高临界转变温度氧化物超导材料方面取得了重大突破,为新型超导材料的研究开拓了更加广泛的领域。因为复合氧化物体系的变化范围是极为广泛的,其变化可能性要远多于金属间化合物,制备方法也比较简单,找到更有效的新型超导材料就更有可能,故研究其超导机制的结构性能关系意义很大。本文用键参数的方法对已发现的四十多种二元超导氧化物进行讨论,     

Ni-Zn-Cu系铁氧体的磁性和铁磁共振研究

近年来,由于微波遥感、高分辨雷达、导弹制导和射电天文等的薷要,毫米波技术有了较大和较快的发展,因而促进了适应毫米波需要的旋磁器件和材料的研究。对非共振区旋磁器件说来,主要要求旋磁材料具有高的饱和磁化强度和低的铁磁共振线宽,在要求温度稳定性高和材料成本低时,还需要材料具有高的居里点和低的烧结温度,后者可以降低能源的消耗。 Li和Ni尖晶石型铁氧体具有高的居里点,根据亚铁磁性理论和铁氧体制备工艺经验,通     

功能梯度材料研究的现状和前景

科学技术的发展,对材料的要求变得越来越高.最近几年,很多科学家己将注意力集中到对功能梯度材料（FG）的研究和探索.作者在功能梯度材料概念提出者之一的乎井敏雄教授实验室工作了两年多.在本文中将对功能梯应材料研究的现状和前景作一总结和展望.     

构建生物人工肾取得新进展——;等

肾脏疾病已成为威胁人类健康的重大疾病, 现有的治疗方式——连续性血液透析合并生物人工肾小管辅助装置 (CRRT/RAD)体积大、治疗费用高且功能分立, 未能有效地治愈肾病患者、降低患者的死亡率; 肾脏移植尽管能有效改善这一症状, 但因供体器官太少而受到限制. 另外, 目前的人工肾装置均采用聚砜膜等高分子聚合物作为细胞种植的基底, 这些材料孔径分布不均匀且孔密度低, 导致流通量下降, 不利于透析装置的微型化和体内移植. 为此, 研究具有微型化、可移植的新型生物人工肾成为迫切需要, 其最关键的是新型透析膜材料的选择. 采用电化学阳极氧化法制备的TiO₂ 纳米管阵列, 成本低、结构易控制、具有良好生物相容性及高的孔隙率, 被认为是理想的生物医用材料, 且TiO₂ 在生物医学领域的应用目前已有文献报道. 因此, 将其用于种植具有重要肾脏功能的肾小管上皮细胞是该研究的基础及核心.     

铁磁非晶合金块体材料研究现况

本文系统地介绍了铁磁非晶合金块体材料研究的一些最新进展,综述了通过高非晶形成能力的粉末材料制备能够满足实际需求的块体非晶的固结方法.     

碳纳米管在热管理材料中的应用

碳纳米管由于具有优异的导热、导电和机械性能,为开发多功能导热材料提供了技术支持.本文综述了近年来碳纳米管在热管理材料领域的研究现状,探讨了碳纳米管在改性导热填料、各向异性碳纳米管薄膜导热膜材料以及复合热界面材料的研究与应用现状,并提出高密度、高取向碳纳米管薄膜及大管径碳纳米管阵列复合薄膜材料有望成为解决未来高频、高速器件、柔性器件等散热问题的优良材料体系之一.     

聚乳酸微孔支架材料热分解动力学特性

基于热重测量法提出了一种对组织工程PLA微孔支架材料进行泡孔孔径相关的热分解动力学特性评价和寿命估计的新方法.实验研究中采用无溶剂CO2超临界固态发泡技术,在1～5MPa饱和压力下制备了泡孔孔径550～20μm的聚乳酸(PLA)支架材料,并进行热分解动力学研究,获得了PLA支架材料的泡孔孔径所决定的热稳定性、降解时间以及寿命的估计.实验结果证明,高饱和压力条件下制备的PLA支架材料具有小泡孔孔径和大泡孔密度;PLA原材料经过发泡后热稳定性下降,降解时间缩短;在较低温度下大泡孔孔径支架材料具有较低的活化能和较差的热稳定性,其分解时间缩短到原材料的几十分之一.研究结果可以针对组织器官对支架材料的泡孔孔径和降解时间的要求,优化固态发泡制作参数,为组织工程支架材料的精确设计及其降解特性的定量分析提供依据.     

缺陷工程——开发大规模集成电路硅材料的一个重要因素

随着近代科学技术的发展,人们对材料的要求越来越高。目前,固体缺陷的研究已超越物理学的范畴,向其他学科渗透,向纵、深发展,已经成为材料科学的一个重要组成部分。固体缺陷研究的一个主要任务是,研究材料缺陷的形成、演变及其对性能的影响,采用先进工艺技术,减少缺陷的产生,以获得高质量的材料。近年来,根据应用对材料的要求,人为地控制或利用缺陷,以获得高质量的材料,这     

Co/C软X射线多层膜的时效研究

<正>软X射线多层膜是由折射系数高低不同的两种材料交替沉积而构成的一维周期结构.在软X射线多层膜的实际应用中,如显微学、宇航学和显微全息等方面,具有高反射率是十分重要的.因此,研究X射线多层膜的时间效应有实际意义.本文研究了Co/C软X射线多层膜的时间效应.