二维锡烯材料的若干进展

二维锡烯是一种潜在的可室温工作的拓扑绝缘体,有望进行无损耗的电子输运,在未来高集成度的电子学器件和量子器件领域具有重要的意义.理论方面,研究人员系统模拟了锡烯物理性质,发现其具有若干新奇的特性.实验方面,主要集中在单层锡烯的制备.系统梳理金属锡到二维锡烯的发展及制备进程,介绍锡烯的主要物理性质、相关结构及调控、锡烯复合及功能材料,最后简要总结锡烯面临的机遇和挑战.     

分子电子学与分子电子器件

介绍了分子电子学与分子器件研究领域的最新进展，展望了分子电子学的发展前景，提出了一些新的想法和建议。     

有机铁磁体自旋输运和载流子特性理论研究

有机铁磁体结合了铁磁体磁特性和有机材料软特性,在有机自旋电子学领域新型材料及器件设计方面具有广阔的应用前景.本文介绍了有机铁磁器件自旋输运方面的研究进展,讨论了基于有机铁磁的自旋过滤、多态磁电阻和自旋整流等新奇概念,阐明了有机铁磁体自身相互作用,如电子-晶格耦合和侧基自旋关联在以上现象中所扮演的角色.同时,对有机铁磁中...     

2017年有机功能材料研发热点回眸

 从高效柔性有机半导体器件、高效有机太阳能电池、高效有机白光二极管、有机光伏器件的磁效应、有机自旋光伏器件设计等5个方面，盘点了2017年有机功能材料领域的重要研究进展；从有机电子学、有机光电子学和有机自旋电子学等多个角度，回顾了有机功能材料新奇的物理现象及原理；预测了该领域未来的发展方向。     

DNA分子的电性质研究进展

DNA(脱氧核糖核苷酸)分子的电学性质关系到生命信息静态的存储和动态的释放,因此一直备受关注.但仅是随着物理实验手段在生物学研究领域的广泛应用,特别是纳米观测和纳米操纵技术的提高,才使研究单个DNA分子的电学性质成为可能.从20世纪90年代以来开展的大量研究工作表明,探明DNA的电学性质不仅能够帮助理解DNA复制和修复的物理机制,而且指出作为天然的纳米结构材料,DNA分子在分子器件学领域具有巨大的应用潜力.回顾了DNA电学性质的研究成果,并对DNA分子在材料学及分子器件学领域的应用前景作以展望.     

单分子二极管整流特性的第一性原理计算

在分子电子学领域中, 设计分子的结构可以实现特定的功能. 单分子二极管的整流行为是极具吸引力的器件功能之一. 研究了对称分子和非对称分子结的电子输运, 分别对应为四苯基和二嘧啶基二苯基单分子结, 二者均是共价结合到两金属电极. 与其同源对称嵌段相比, 非对称二嵌段分子表现出明显的整流行为, 且电子输运方向是从二苯基流向二嘧啶基. 利用密度泛函理论(density functional theory, DFT)和非平衡格林函数(non-equilibrium Green's function, NEGF)结合的第一性原理方法研究了单分子结的电子结构及其量子输运. 电流-电压 ($I$-$V$)曲线的非对称性可以用非对称分子二嵌段在偏压下由于电子态的局域性带来的非平衡效应进行解释. 本理论计算定性上符合其他小组的实验结果, 且尝试了不同的末端接触. 结果发现, 实验中的扫描隧道显微镜(scanning tunneling microscope, STM)针尖接触结构会一定程度地抵消非对称分子的整流效应, 而 STM 针尖接触结构的结果分析也符合之前的理论预测.     

半月国内科技要闻

成功将三聚氰胺小分子转变为双功能单分子器件随着电子器件不断小型化,科学家期望利用单个分子构建电子元件。对已有电子学功能分子进行改造、实现单分子期间多功能化是构建单分子器件的重要课题。中国科学技术大学合肥微尺度物质科学     

DNA电性能测定方法以及DNA分子器件的研究进展

DNA分子不仅能够定义生命机体的基因代码,而且在生命科学领域以外,尤其是纳米技术领域中发挥着重要的作用.关于DNA分子的导电性,目前存在争议.文中在大量文献的基础上,试图对DNA分子导电性的研究现状和测定方法进行较详尽的评述,并对电荷在DNA内的可能迁移机制做简要的介绍.此外,基于DNA分子或以DNA分子为模板的分子器件是当前国际的一个研究热点,文中对DNA分子器件的研究现状进行了总结,并对其应用前景进行了预测.     

多并苯和杂环多并苯材料研究进展

多并苯芳烃(polyacenes)是一类线性并芳香环碳氢化合物.多并苯化合物具有独特的线性π电子离域特性(linear delocalizedπ-system),是一类独特的有机半导体材料.多并苯材料由于其在有机电子学器件中的潜在应用而受到广泛的关注和研究,多并苯化合物能够实现高度有序的分子堆积,因此,能够被应用于大规模功能器件中.近20年来,高性能多并苯类材料的合成及应用已取得显著进展,尤其在有机场效应晶体管(OFETs)应用领域,多并苯类材料已发展成为OFETs的主要材料.文中综述了在OFETs中多并苯和杂环多并苯分子结构对材料电学性能的影响,最后展望了多并苯和杂环多并苯的应用前景.     

MOSFET器件热载流子效应SPICE模型

为了预测MOSFET器件在热载流子效应影响下的退化情况,建立了一套描述MOSFET器件热载流子效应的可靠性SPICE模型.首先,改进了BSIM3v3模型中的衬底电流模型,将拟合的精确度提高到95%以上.然后,以Hu模型为主要理论依据,结合BSIM3v3模型中各参数的物理意义及其受热载流子效应影响的物理机理,建立了器件各电学参数在直流应力下的退化模型.最后,依据准静态方法将该模型应用于热载流子交流退化模型中.实验数据显示,直流和交流退化模型的仿真结果与实测结果的均方根误差分别为3.8%和4.5%.该模型能准确反映MOSFET器件应力下电学参数的退化情况,且为包含MOSFET器件的电路的性能退化研究提供了模拟依据.     

Measurement of the conductance of a hydrogen molecule

Recent years have shown steady progress towards molecular electronics, in which molecules form basic components such as switches, diodes and electronic mixers. Often, a scanning tunnelling microscope is used to address an individual molecule, although this arrangement does not provide long-term stability. Therefore, metal-molecule-metal links using break-junction devices have also been explored; however, it is difficult to establish unambiguously that a single molecule forms the contact. Here we show that a single hydrogen molecule can form a stable bridge between platinum electrodes. In contrast to results for organic molecules, the bridge has a nearly perfect conductance of one quantum unit, carried by a single channel. The hydrogen bridge represents a simple test system in which to understand fundamental transport properties of single-molecule devices.     

Self-assembly low dimensional inorganic/organic heterojunction nanomaterials

One dimensional inorganic/organic heterojunction nanomaterials have gained extensive attention in materials science because of their outstanding optical and electrical properties. Strong interactions between the inorganic and organic units can lead to novel or improved physical or chemical performance relative to that of the individual components, realizing synergistic ("1+1>2") performance. It is of great scientific significance for the development of basic scientific research: Understanding and interpretation the law of molecular self-assemble, controlling the self-assemble of low dimensional molecular aggregation with high ordered degree in large area through tailoring the molecular structure and the interaction forces, understanding the synergy drive mechanism produced by the weak interactions between the molecular aggregations then optimizing the original function through the hybrid/ heterojunction self-assemble. In this paper, we discuss the synthetic methods for preparing heterojunctions incorporating diverse components and their potential applications in the fields of electronics and optics.     

光强自助校准的太阳能电池 J-V 自动测试系统

为解决现有太阳能电池测试系统结构复杂、价格昂贵和使用不便等问题,研制了一种具有光强自动校准功能的太阳能电池 J-V( Current Density-Voltage) 特性测试系统,能实现多个太阳能电池器件的自动测 量。系统由计算机及测试软件、数字源表 Keithley2400、输出功率为 500 W 的氙灯光源及其驱动电源、多器件自动 切换及其测量电路、标准光电二极管组成的光电流测量电路及光强校准电路、氙灯工作时长测量电路等模块构成,上位机测试软件采用 Visual Basic 语言编写。测试软件依据在标准光电二极管测到的光电流,并通过单片机控制的调光电路输出相应的直流电压到氙灯驱动电源,实现了氙灯光强的自动校准和标准100 mW /cm2 AM1． 5太阳光谱的输出,同时测试软件通过数字源表和多器件自动测量电路分别测得各器件的 J-V 特性,并计算出器件的效率等参数。测试结果表明,该系统达到了既定的设计目标,具有成本低、自动化程度高且使用方便等特点。     

聚3-己基噻吩聚合物薄膜晶体管稳定性

以单晶硅为衬底, 二氧化硅为栅介质层, 聚3-己基噻吩（P3HT）薄膜为半导体活性层, 金属Au为源、漏电极, 制备出聚合薄膜晶体管（PTFT）, 并对该器件特性进行了表征．研究了该器件在空气环境下的稳定性, 并对该器件在空气中的不稳定性机理进行了讨论．结果表明, 当器件曝露在空气中时, 随着曝露时间的增加, 器件的饱和漏电流明显增大, 阈值电压逐渐增加．空气中的水是影响器件特性变化的主要因素．通过采用光刻胶钝化处理可以有效地改善P3HT-PTFT器件空气中的稳定性, 并使器件的载流子迁移率提高3倍．     

The missing memristor found

Anyone who ever took an electronics laboratory class will be familiar with the fundamental passive circuit elements: the resistor, the capacitor and the inductor. However, in 1971 Leon Chua reasoned from symmetry arguments that there should be a fourth fundamental element, which he called a memristor (short for memory resistor). Although he showed that such an element has many interesting and valuable circuit properties, until now no one has presented either a useful physical model or an example of a memristor. Here we show, using a simple analytical example, that memristance arises naturally in nanoscale systems in which solid-state electronic and ionic transport are coupled under an external bias voltage. These results serve as the foundation for understanding a wide range of hysteretic current-voltage behaviour observed in many nanoscale electronic devices that involve the motion of charged atomic or molecular species, in particular certain titanium dioxide cross-point switches.     

有机电致发光的过去、现在和未来

简要介绍了有机电致发光器件的过去、现在和未来．在激子利用机制上,有机电致发光材料经历了3代更迭,最近人们又提出了几种新的方法来提高激子利用率．与此同时,结合机器学习和人工智能等新型数据驱动技术也成为目前探索新颖高效有机电致发光材料的趋势．有机电致发光器件在经历了60多年的发展后,已经成功地从实验室走进千家万户,正慢慢地改善着人们的生活．      

简易线性相位计设计

相位是分析电信号的重要参数,通常相位测量电路的输出是相位差的绝对值,这种非线性的输入输出关 系给实现高稳定性、低成本的硬件电路设计带来困难。为此,采用运放和ＲS( Ｒeset Set) 触发器设计了一种线 性相位检测电路,实现对双路正弦信号的整形及边沿触发功能,最后通过压流转换电路,将相位测量信息显示 于普通数字万用表的电流测量档。实验表明,采用运放LM6144 时,当测试信号频率小于100 kHz 时, 平均偏差小于0． 3°,解决了非线性相位检测的设计缺陷。     

电力电子技术及其展望

电力电子技术是一门迅速发展的交叉于电力、电子和控制之间边缘科学技术。本文综述电力电子器件和电力电子应用，并展望电力电子技术的发展趋势。以晶闸管及其应用为代表，形成第一代电力电子技术，以自关断电力电子器件及其应用为代表的第二代电力电子技术正在不断发展，逐步取代晶闸管类的电力电子变换装置；以智能化功率集成电路为代表的第三代电力电子技术的问世和进一步发展，预示着可能引起一次新的电子革命。     

数字逻辑电路实验教学设计

微电子技术和超大规模集成电路技术的发展，特别是可编程逻辑器件（PLD）的出现和广泛应用，引发了数字逻辑电路的设计和工发的手段与方法产生了变革，同时也使数字逻辑电路的实验教学面临新的挑战，本文根据作者在文献[1]中提出的一种数字逻辑电路实验教学媒体模型，阐述了数字逻辑电路实验教学设计的策略，并通过具体实例进行了详细说明。     

碳纳米管光伏器件的研究进展

碳纳米管（CNT）具有优异的电学特性和独特的一维纳米结构，是制作光伏器件的良好材料.文中介绍了单根/多根CNT光伏器件、CNT薄膜光伏器件、CNT 有机光伏器件、杯状叠层CNT光伏器件等典型CNT光伏器件，并阐述了这些CNT光伏器件的结构及特性，分析了CNT在器件中的作用.