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oe1(光电查) - 科学论文

95 条数据
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  • 通过快重离子辐照产生的潜径迹改性的MoSe?场效应晶体管中的电子输运

    摘要： 过渡金属二硫化物（TMDCs）具有可调带隙和超薄体厚度等独特特性，使其成为光电子、气体传感和储能器件应用的潜在候选材料。本工作采用1.8 GeV钽离子（离子注量范围1×10?-6×101? ions cm?2）在MoSe?中引入非晶缺陷区（潜径迹），研究辐照后TMDC沟道场效应晶体管（FETs）的电子输运行为。快重离子辐照诱导的材料缺陷对器件应用具有重要影响。结果表明：随着离子注量增加，载流子迁移率下降而器件电阻急剧上升。我们详细分析了潜径迹对TMDC沟道FETs电子输运行为的影响机制，推定电子布洛赫波会受到SHI辐照诱导潜径迹的强局域化作用，同时也会发生散射。本研究有助于探究潜径迹对其他二维材料电子输运的影响。

    关键词： 潜在径迹、场效应晶体管、二硒化钼、电子输运、快重离子辐照

    更新于2025-11-14 17:03:37

  • 通过氨基酸调控二维单层MoS2的电子性质

    摘要： 二维二硫化钼（MoS2）在生物分子检测方面具有巨大潜力，然而单个氨基酸与MoS2表面间的特异性相互作用机制尚不明确。本研究基于密度泛函理论，系统考察了20种标准氨基酸与MoS2体系的吸附特性及电子结构。氨基酸在MoS2单层上的吸附强度排序为：色氨酸(TRP) > 精氨酸(ARG) > 苯丙氨酸(PHE) > 酪氨酸(TYR) > 赖氨酸(LYS) > 组氨酸(HIS) > 脯氨酸(PRO) > 天冬酰胺(ASN) > 甲硫氨酸(MET) > 亮氨酸(LEU) > 异亮氨酸(ILE) > 缬氨酸(VAL) > 谷氨酸(GLU) > 谷氨酰胺(GLN) > 苏氨酸(THR) > 天冬氨酸(ASP) > 半胱氨酸(CYS) > 丝氨酸(SER) > 丙氨酸(ALA) > 甘氨酸(GLY)。氨基酸/MoS2体系的带隙由吸附氨基酸的最高占据分子轨道（HOMO）能级决定，HOMO能级越高则带隙越小。作为概念验证，我们研究了含/不含色氨酸(TRP)和半胱氨酸(CYS)分子的MoS2基晶体管的光学与电学检测性能。氨基酸在MoS2表面的吸附能将其化学信息转化为独特的分析光学与电信号，这为开发高选择性MoS2基生物传感器开辟了新途径。

    关键词： 氨基酸、二硫化钼、密度泛函理论、场效应晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 电子辐照对少层MoS?场效应晶体管输运与场发射特性的影响

    摘要： 采用Ti/Au电极的少层MoS2场效应晶体管的电学特性测试在扫描电子显微镜真空腔室中进行，旨在研究电子束辐照对器件输运特性的影响。观测到负阈值电压偏移和载流子迁移率增强现象，这归因于辐照过程中SiO2栅氧化层内捕获的正电荷。当辐照剂量达到100e-/nm2时，晶体管沟道电流增大了三个数量级。最终通过对MoS2薄片的完整场发射特性表征——在阳极-阴极间距约1.5微米时实现数小时发射稳定性、最小开启场强≈20V/μm且场增强因子约500——证实少层MoS2适合作为冷阴极应用的二维发射表面。

    关键词： 电子束辐照、二维材料、场发射、二硫化钼、场效应晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 用于ATP超灵敏无标记检测的石墨烯泡沫场效应晶体管

    摘要： 作为细胞的主要能量分子，三磷酸腺苷（ATP）调控多种生物过程，并被发现与许多疾病密切相关。因此，痕量ATP检测对于理解各类生物过程、研究细胞增殖与凋亡等事件，以及评估食品和医疗器械的污染程度具有重要价值。迄今为止，在生物体系中实现皮摩尔级ATP的痕量传感仍是重大挑战。凭借独特的电学与结构特性，石墨烯在生物传感应用中备受关注。本研究展示了一种灵敏且高选择性的石墨烯泡沫场效应晶体管（GF-FET）ATP生物传感器，其最低检测限低至0.5 pM，比现有报道结果低1-2个数量级。该GF-FET生物传感器在0.5 pM至50 μM的宽浓度范围内呈现良好的线性电流响应，且传感器表面可多次再生，连续使用数周功能无明显衰减?；诟么衅教?，我们实现了人血清及细胞裂解液中ATP浓度的无标记检测。这项工作为研究ATP释放与能量调控的生物过程提供了新平台，展现出生物传感应用的良好前景。

    关键词： 场效应晶体管，三磷酸腺苷，石墨烯泡沫

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • 基于硅纳米线场效应晶体管的传感器通过肖特基结栅极实现器件降噪

    摘要： 基于金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）的纳米级传感器灵敏度最终受限于栅极氧化层/半导体界面处载流子俘获/释放过程引发的噪声。我们设计了一种肖特基结栅控硅纳米线场效应晶体管（SiNW-SJGFET）传感器，用肖特基结替代了高噪声的氧化层/半导体界面。与分别在反型和耗尽模式下工作的氧化层/半导体界面参考器件相比，该传感器表现出显著降低的器件噪声，在1赫兹频率下仅为2.1×10?? V2μm2/Hz。若通过肖特基结包裹纳米线从而消除所有氧化层/半导体界面，有望实现进一步改进。因此，将低噪声SiNW-SJGFET器件与能斯特响应极限的传感表面相结合，为未来高信噪比传感器应用提供了前景。

    关键词： 降噪、场效应晶体管、离子传感器、低频噪声、肖特基结栅极、硅纳米线

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • MoS2场效应晶体管中横向电场对MoS2/SiO2界面陷阱电荷的调制

    摘要： 控制二维材料与二氧化硅界面处的陷阱电荷对于场效应晶体管中稳定的电学特性至关重要。通常采用栅源偏压来调节具有高栅极电场的窄介电层中的电荷俘获过程。我们发现，在场效应晶体管结构中，电荷俘获过程不仅受栅源偏压影响，还受到横向漏源电压（VDS）的影响。通过多次逐渐增大测量VDS范围的VDS扫描，我们证明了电荷俘获过程可通过施加的横向电场范围进行调控。此外，我们在二硫化钼与二氧化硅层之间插入六方氮化硼（h-BN）层，以探究形成更优界面时的电荷俘获行为。本研究深化了对基于二维材料的晶体管中利用界面陷阱载流子和横向电场调控电学特性的理解。

    关键词： 电荷捕获、高电场、二硫化钼、场效应晶体管

    更新于2025-09-23 15:23:52

  • [2018年IEEE国际RFID技术与应用会议(RFID-TA) - 中国澳门(2018.9.26-2018.9.28)] 2018年IEEE国际RFID技术与应用会议(RFID-TA) - 零下196℃低温容器中超密集RFID吸管的审计

    摘要： 本文提出了一种基于射频识别（RFID）技术的-196℃低温保存新审计系统方案。传统手写标签或印刷条形码方法存在人工操作繁琐及样本冻融损伤风险。该方案在不显著改变细长低温麦管尺寸的前提下，集成了微型化RFID电子器件与天线。研究选用900MHz频段以实现远距离读取，从而避免将生物样本从液氮中取出，最大限度降低损伤风险。重点研究了系统四大关键技术：1.通过FDTD数值模拟评估链路预算，确保射频信号强度满足读取距离要求；2.通过仿真研究小型紧密耦合RFID偶极天线的整体效率；3.通过实测表征典型RFID电路中两类晶体管的电流-电压特性，确定适用于-196℃可靠电路设计的晶体管类型；4.分析便于实施且具备防碰撞功能的快速数据采集读取系统。结果表明该方案切实可行，对相关科研领域具有应用价值。

    关键词： 耦合、场效应晶体管、冷冻保存、射频识别、天线

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过金属有机气相外延法（MOVPE）在标称(001)晶向硅衬底上直接生长的InAs/GaSb薄层，用于制备InAs FINFET

    摘要： 我们展示了为纳米电子应用而制备的密集排列InAs鳍片网络。高晶体质量的GaSb/InAs层直接生长在标称300毫米(001)晶向硅衬底上。随后通过基于嵌段共聚物的光刻掩模进行蚀刻加工，获得宽度小于20纳米的InAs鳍片。该嵌段共聚物经过优化可自组装成周期为30纳米的层状结构，并借助中性层实现垂直于衬底的定向排列。STEM-HAADF表征显示InAs鳍片具有垂直侧壁，最小宽度可达15纳米且间距近10纳米。初步电学测试表明电流能通过相互连接的鳍片流动。

    关键词： B3 高电子迁移率晶体管，B3 场效应晶体管，A3 有机金属气相外延，A1 刻蚀，B2 半导体III-V族材料

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 门控可调谐热致金属-绝缘体转变在VO?中实现，并单片集成于WSe?场效应晶体管内

    摘要： 二氧化钒（VO?）因其在室温附近发生电阻率阶跃变化的金属-绝缘体相变（MIT），有望成为开关与传感器件的构建基础。实现VO?多功能应用的关键挑战在于通过场效应器件结构中的栅压调控相变。本研究展示了一种基于VO?微米线的栅控阶跃开关器件——该VO?微米线通过范德华堆叠与二维二硒化钨（WSe?）半导体实现单片集成。我们以VO?微线作为漏极接触、钛作为源极接触、六方氮化硼作为栅介质，制备了WSe?晶体管。观测发现该晶体管呈现双极传输特性，且电子分支电导率更高。在VO?相变临界温度以下，电子电流随栅压连续增大；接近临界温度时，电流在特定栅压下出现突变的非连续阶跃，表明接触的VO?相变由栅压介导的自热效应引发。本研究为通过二维半导体范德华堆叠开发栅控可调VO?器件奠定了基础，在电子与光子学应用领域具有重要潜力。

    关键词： 二维材料、场效应晶体管、二硒化钨、相变材料、二氧化钒、金属-绝缘体转变、范德华异质结构

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • [IEEE 2017年第14届印度理事会国际会议(INDICON) - 鲁尔基(2017.12.15-2017.12.17)] 2017年第14届IEEE印度理事会国际会议(INDICON) - 通过在石墨沟道中嵌入硅纳米颗粒实现的纸质柔性碳场效应晶体管器件

    摘要： 研究人员开发了一种以石墨为沟道的纸质碳场效应晶体管（C-FET）。通过在石墨中嵌入硅纳米颗粒（SiNP），显著提升了该器件的性能。首先通过机械摩擦石墨源在纸基衬底上刷涂形成沟道，随后在含有SiNP的条件下进行刷涂，制备出石墨-SiNP复合材料，从而改善器件性能。实验发现，SiNP的引入使栅极电压调控效应提升约四倍。该器件采用背栅结构，以纸张作为介电材料。研究还验证了SiNP负载量的影响，结果显示随着SiNP含量增加，器件性能持续优化。由此成功展示了基于柔性衬底的碳FET，适用于多种传感和柔性电子应用。进一步研究表明，添加半导体性SiNP可进一步提升C-FET性能。这种纸质柔性C-FET的制备方法有望推动经济、可替换、环保且一次性的生物医学/即时检测（POC）仪器、传感器及可穿戴柔性电子设备的发展，使更广泛人群能够负担得起相关技术。

    关键词： 柔性电子、石墨、纳米粒子、场效应晶体管

    更新于2025-09-23 15:22:29