检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于二维半导体的图像传感器

集成电路与嵌入式系统 2024年第5期24卷 26-34页

作者：于雅俐麦梓锋刘力源魏钟鸣慈鹏弘中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室北京100083 深圳大学高等研究院深圳518060

图像传感器作为获取视觉信息的重要器件,可将感知到的光信号转换为电信号进行输出。目前,基于互补型金属氧化物半导体构建的图像传感器制造技术已相当成熟。然而,在某些特定的应用场景下,对微型化和多功能的图像传感器的需求仍待解决。... 详细信息

图像传感器作为获取视觉信息的重要器件,可将感知到的光信号转换为电信号进行输出。目前,基于互补型金属氧化物半导体构建的图像传感器制造技术已相当成熟。然而,在某些特定的应用场景下,对微型化和多功能的图像传感器的需求仍待解决。面对此挑战,结合二维半导体丰富的材料体系及优异的光电特性,以及器件向微型化和多功能化发展的趋势,基于二维半导体的图像传感器在微型化和高集成度方面显示出巨大潜力,为图像传感器领域的发展带来了新机遇。本文首先介绍了二维半导体的带隙特性及其对应的光谱响应波段范围,展示了基于二维半导体的单像素成像技术;接着,阐述了如何利用二维半导体原子排布呈面内各向异性的特征,成功构筑了偏振敏感的图像传感器;最后,探讨了随着大面积二维半导体材料生长技术的不断成熟,如何进一步实现基于二维半导体像素阵列图像传感器的构筑。

关键词：二维半导体光响应偏振敏感单像素阵列像素图像传感器

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

二维半导体微纳光腔中光与物质的耦合

光学学报 2021年第8期41卷 24-43页

作者：刘晓泽张馨元张顺平管志强徐红星武汉大学物理科学与技术学院湖北武汉430072 武汉大学人工微结构教育部重点实验室湖北武汉430072 武汉大学高等研究院湖北武汉430072

二维半导体具有独特的二维材料属性、新奇的谷电子能带结构和丰富的调控自由度,为凝聚态物理、光学等领域的研究带来了机遇。然而,这些研究依然存在许多根本问题,例如光的利用效率低、量子特性易受环境扰动等。将二维半导体和精密微纳... 详细信息

二维半导体具有独特的二维材料属性、新奇的谷电子能带结构和丰富的调控自由度,为凝聚态物理、光学等领域的研究带来了机遇。然而,这些研究依然存在许多根本问题,例如光的利用效率低、量子特性易受环境扰动等。将二维半导体和精密微纳光腔进行耦合不仅为这些问题的解决提供了合适的方案,还展现了前所未有的新颖光学效应,从而为二维半导体的基础物理研究和光电应用开拓了新的研究方向。对近10年来微纳光腔中二维半导体中的光与物质耦合的研究进展进行梳理,重点讨论了二维半导体的光学特性,以及二维半导体与微纳光腔的不同耦合区域的研究进展、调控机制及其在纳米激光光源、谷电子学、量子光学等方面的潜在应用,并对未来的发展方向和机遇进行展望。

关键词：光学器件微纳光腔二维半导体强耦合弱耦合激子极化激元

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于二维半导体的垂直晶体管

科学通报 2023年第22期68卷 2901-2910页

作者：乐志凯刘潇李运鑫刘丽婷刘渊湖南大学物理与微电子科学学院长沙410082

二维半导体具有原子级薄的体厚度和表面无悬挂键的特点,是实现下一代晶体管微缩的重要候选材料之一.超短沟道的二维水平结构晶体管已通过多种方法成功制备,但通常需要复杂的设备和高精度的制造工艺,并且难以微缩至亚10 nm或亚5 nm的沟... 详细信息

二维半导体具有原子级薄的体厚度和表面无悬挂键的特点,是实现下一代晶体管微缩的重要候选材料之一.超短沟道的二维水平结构晶体管已通过多种方法成功制备,但通常需要复杂的设备和高精度的制造工艺,并且难以微缩至亚10 nm或亚5 nm的沟道长度.垂直晶体管是一种电流自上而下输运的新型器件结构,其中器件的栅极长度或者沟道长度取决于半导体的厚度而非光刻精度.因此,二维半导体在垂直晶体管中展现出了独特的应用前景.本文综述了基于二维半导体构建垂直晶体管的进展,包括二维垂直晶体管的基本结构、工作机制与器件性能等.

关键词：二维半导体垂直晶体管器件结构器件性能

用于二维半导体沟道晶体管的HfO_(2)/Sb_(2)O_(3)双层栅极介电层

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Science Bulletin 2023年第22期68卷 2684-2686页

作者： Mario Lanza Materials Science and Engineering Program Physical Science and Engineering DivisionKing Abdullah University of Science and Technology(KAUST)Thuwal 23955-6900Saudi Arabia

The invention of the transistor 75 years ago by American scientists John Bardeen, William Shockley, and Walter Brattain at Bell Labs(New Jersey, USA), was the onset of a technological revolution that has changed the w... 详细信息

关键词： Shockley transistor 二维半导体

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

二维半导体中的能谷电子学

物理 2016年第8期45卷 494-504页

作者：胡凯歌冯济北京大学物理学院量子材料科学中心量子物质科学协同创新中心北京100871

文章介绍了能谷电子学背后的基本物理原理,并回顾了此方向在材料实现上的进展。在理论背景部分简单回顾了基本模型和有关贝里曲率导致量子输运和光选择的重要概念,在材料实现部分除了总结在真实材料中重要的实验和理论的发现,也讨论了... 详细信息

文章介绍了能谷电子学背后的基本物理原理,并回顾了此方向在材料实现上的进展。在理论背景部分简单回顾了基本模型和有关贝里曲率导致量子输运和光选择的重要概念,在材料实现部分除了总结在真实材料中重要的实验和理论的发现,也讨论了在这些材料中的自旋轨道耦合和近邻诱导的塞曼效应,最后展望了能谷电子学的发展前景。

关键词：能谷电子学二维半导体单层过渡金属二硫化物

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

二维半导体等离系统的太赫兹共振特性研究

二维半导体等离系统的太赫兹共振特性研究

作者：郭太洋云南大学

学位级别：硕士

等离激元在波导、传感器和调制器等光学器件中具有重要应用。然而,由于传统等离材料,如金属等,具有较大的损耗和尺寸,故以这些材料为基础的等离器件存在一些难以克服的缺陷。石墨烯的出现为等离光学提供了更好的二维材料系统,但因为石... 详细信息

等离激元在波导、传感器和调制器等光学器件中具有重要应用。然而,由于传统等离材料,如金属等,具有较大的损耗和尺寸,故以这些材料为基础的等离器件存在一些难以克服的缺陷。石墨烯的出现为等离光学提供了更好的二维材料系统,但因为石墨烯的零带隙特性,使其在调谐能力和开关器件等方面受到了很大限制。近期,在等离光学领域广受关注的二维半导体则弥补了这一缺点。其中的代表材料,如单层二硫化钼(monolayer molybdenum disulfide,ML MoS),是一种典型的直接带隙半导体,其等离激元频率在太赫兹(terahertz,THz)频段。当前,尽管单层MoS在THz等离光学领域已经涌现了较多的实验和理论研究,但是所研究的等离系统往往较为复杂或难以得到解析的理论结果,这些都有碍人们对其基础物理机制和调制特性的进一步研究。因此,本文提出了两种结构简单的二维半导体(单层MoS)等离系统,为研究其在THz频段的等离共振特性建立了解析的理论模型,并详细分析了其THz响应特性及物理机制。主要研究内容和重要研究结果如下:(1)针对法布里-珀罗腔与带衬底的单层MoS组成的非对称等离系统,研究了谐振腔光子模式与单层MoS中等离激元之间的耦合。通过理论模型分析发现,这种耦合会形成三种不同的腔等离极化激元(cavity plasmon polaritons,CPPs)。进一步地,本文通过使用实验得到的单层MoS光电导率数据,证明了衬底能通过不同机制影响这三种CPPs的THz等离共振特性,其中介电环境和MoS中电子局域化的改变起了很大作用。(2)本文提出了一种单层MoS/介质层/亚波长金属碟片阵列多层等离系统(multilayer plasmonic system,MLPS),并基于等效偶极子模型和电导边界假设建立了计算该系统透射率、反射率和吸收率的解析模型。此外,本文使用该模型研究了碟片直径、入射角度和单层MoS电子浓度对MLPS中THz等离共振的调制作用,并基于Fano共振的物理图景解释了其机制,给出了上述物理量对Fano共振参数的调控规律。通过研究衬底材料对CPPs的影响,本文证明单层MoS理想光学参数和实际光学参数之间的差异对某些等离模式不可忽略,为基于单层MoS的光电器件衬底材料的选择提供了重要指导。同时,对MLPS中等离共振的研究结果则有望应用于THz频段基于Fano共振的等离光电器件设计与简化。

关键词：太赫兹二维半导体等离激元二硫化钼 Fano共振

二维半导体双栅MOSFET的解析建模及其应用

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

二维半导体双栅MOSFET的解析建模及其应用

作者：陈琛电子科技大学

学位级别：硕士

随着集成电路工艺节点的持续进步,器件尺寸不断的缩小,以硅为基础的传统半导体器件的性能已经开始难以满足人们的需求。更小的加工精度需求和更复杂的工艺步骤使得以硅为基础的工艺的继续进步变得更加困难。科研人员们迫切的需求新的半... 详细信息

随着集成电路工艺节点的持续进步,器件尺寸不断的缩小,以硅为基础的传统半导体器件的性能已经开始难以满足人们的需求。更小的加工精度需求和更复杂的工艺步骤使得以硅为基础的工艺的继续进步变得更加困难。科研人员们迫切的需求新的半导体材料作为传统硅基半导体的替代品。而以MoS为代表的二维半导体材料因其超薄的二维特性受到了科研人员的广泛关注。二维半导体材料有着较大的禁带宽度,原子量级的厚度,这些独特的物理特性都使得使用二维半导体作为器件的沟道材料时,能够更有效的抑制沟道缩短带来的短沟道效应,有希望实现更小尺寸器件的集成,继续的推动工艺节点的进步。然而,在目前的研究中,针对二维半导体器件的研究更多的集中于器件的物理实现,对二维半导体器件的模型分析较少。二维半导体器件模型的建立能够帮助研究者们更清晰的分析器件内部的电学特性,从而更加科学合理的优化器件特性。而合理的器件电流-电压模型不但能预估器件的性能,还可以应用于电路仿真,评估器件在电路中的表现,辅助电路设计。本文尝试针对二维半导体双栅场效应晶体管进行了解析建模:通过建立短沟道效应模型,对影响二维半导体双栅场效应晶体管短沟道效应强度的因素进行了分析,结果说明其短沟道效应的强度受到沟道掺杂浓度和沟道材料层数的影响,掺杂浓度的增加会增强短沟道效应的影响,而沟道材料层数的增加会放大掺杂浓度带来的影响。同时本文也提出了针对二维半导体双栅场效应晶体管的互补全区域电流-电压模型,该模型同时包括了短沟道效应和速度饱和效应的影响,能够对器件尺寸缩减时器件性能的变化做出分析。同时,利用针对二维半导体双栅场效应晶体管的长沟电流-电压模型,以及互补的全区域电流-电压模型,本文设计算法将模型应用于6管SRAM单元电路的静态噪声容限仿真计算中。以静态噪声容限作为指标,研究了二维半导体中的非有效掺杂、接触电阻等特有因素对其构成的电路的影响,同时也对短沟道效应对电路静态噪声容限的影响作出了分析与讨论。

关键词：二维半导体双栅场效应晶体管解析建模 6管SRAM 静态噪声容限

二维半导体和铁电栅控场效应晶体管的第一性原理研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

二维半导体和铁电栅控场效应晶体管的第一性原理研究

作者：王辰南京理工大学

学位级别：硕士

随着二维材料石墨烯的发现,其独特的电子性质和广阔的应用前景引起了广大研究者们对它及其他二维材料的研究兴趣,二维材料家族也日渐壮大。本文将根据密度泛函理论,通过第一性原理理论预测一种新的具有高载流子迁移率和光吸收的二维半... 详细信息

随着二维材料石墨烯的发现,其独特的电子性质和广阔的应用前景引起了广大研究者们对它及其他二维材料的研究兴趣,二维材料家族也日渐壮大。本文将根据密度泛函理论,通过第一性原理理论预测一种新的具有高载流子迁移率和光吸收的二维半导体材料,并且提出具有高开关比的铁电栅控场效应晶体管。本文主要分为三个部分,第一部分即第一章,简单介绍了二维半导体材料和铁电材料的发展,性质,制备和应用;第二部分为第二章,介绍了量子力学理论,密度泛函理论,交换关联泛函以及使用的软件包;第三部分包括第三章和第四章,是本文主要的理论计算。第三章是对二维SnP的理论研究。尽管体块SnP早在1972年被实验合成,但是其二维结构的电子和光学性质至今还未被研究。本文基于第一性原理计算,预测了二维SnP层作为新型半导体材料,具有0.71 eV(单层)和1.03 eV(双层)的间接带隙,这与体结构的金属特性不同。值得注意的是,2D SnP具有9.171×10 cmVs的高空穴迁移率和对于整个可见光谱的高光吸收(0 cm),这预示2D SnP层有望成为纳米电子学和光电子学的候选材料。有趣的是,我们发现2D SnP双层具有与硅类似的电子和光学特性。考虑到硅基微电子和光伏技术的巨大成功,我们的研究结果将有助于纳米尺度的相关研究。第四章理论研究了一种新的二维范德瓦尔斯异质结构铁电栅控场效应晶体管(VDWh-FET)。传统的块状铁电体已被用于构建场效应晶体管器件,并且插入的隧道材料的势垒高度通过铁电极化的反向被调制。尽管已经提出了许多方案来改善这些FET器件的性能,但是由于势垒高度的调制是有限的,因此仍然不满足它们的开/关比。在这里,我们提出了一种基于范德瓦尔斯异质结构的高开/关比FET,其中层状铁电体作为栅极衬底。使用典型的双层材料(石墨烯)作为隧道层,我们发现反转顶部铁电体的极化实现插入双层的绝缘体-金属转变,导致隧道势垒的开放和闭合,这与传统的FET器件完全不同。由于绝缘体-金属转变伴随着电导率的巨大变化,因此高开/关比自然适用于器件中的实际应用。此外,我们的第一性原理计算和紧束缚模型分析表明,这种现象与铁电门的堆叠顺序无关。因此,探索的结果为将来在厚度低至纳米级的电子器件中提供2D FET的光明前景。

关键词：第一性原理电子特性二维半导体纳米级铁电场效应晶体管绝缘体-金属转变高开/关比

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于二维半导体的模拟电路最新进展

真空科学与技术学报 2021年第6期41卷 501-514页

作者：卢文栋杨冠华卢年端李泠中国科学院微电子研究所微电子器件与集成技术重点实验室北京100029

摩尔定律驱动的器件持续微缩已经开始给硅基晶体管的模拟性能带来潜在问题,其中本征增益作为最重要的模拟指标会随着技术节点的缩小而降低。二维半导体因其平坦的界面、原子级厚度的几何结构,允许极好的栅静电控制,并且不受短通道效应... 详细信息

摩尔定律驱动的器件持续微缩已经开始给硅基晶体管的模拟性能带来潜在问题,其中本征增益作为最重要的模拟指标会随着技术节点的缩小而降低。二维半导体因其平坦的界面、原子级厚度的几何结构,允许极好的栅静电控制,并且不受短通道效应的影响而引起了广泛的关注。这些优异的特性使二维半导体在提高模拟电路性能中表现出巨大的潜力。本文中,我们回顾了基于二维半导体的模拟电路的最新研究进展。文章首先介绍了衡量模拟电路性能的重要指标,然后重点介绍了基于二维半导体的单级放大器的实现、接触工程、和互补技术,并进一步讨论了基于二维晶体管的复杂电路,如电流镜、运算放大器、射频电路。最后我们讨论了基于二维晶体管的模拟电路的应用前景和面临的关键挑战。

关键词：二维半导体二维过渡金属硫化物二硫化钼场效应晶体管模拟电路