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二维羟基功能化且碳缺位的碳化钪ScC<sub>x</sub>OH，一种直接带隙半导体
摘要： 二维（2D）材料因其卓越性能在纳米科学与技术领域备受关注。其中新兴的二维过渡金属碳化物、碳氮化物及氮化物家族（统称MXenes）因具有广阔的化学空间可调性（可调控材料化学组成与表面终止态），为性能定制提供了独特机遇。特别需要指出的是，半导体特性是实现光电子应用的关键，但这类二维碳化物实验上难以获得直接带隙。本研究通过选择性刻蚀层状母体ScAl3C3化合物，成功制备出羟基功能化且碳缺陷的二维碳化钪材料ScCxOH。该二维结构被证实为直接带隙半导体，实验测得带隙值约为2.5电子伏特。基于此ScCxOH材料制备的器件在紫外-可见光区域展现出优异光电响应（360纳米波长/10伏偏压下响应度达0.125安培/瓦，量子效率43%）。因此，这种二维ScCxOH直接带隙半导体有望应用于可见光探测器、光催化化学及光电器件领域。
关键词： DFT计算、光电探测器、电子特性、二维材料、选择性刻蚀、MXene
更新于2025-09-23 12:34:32
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自下而上：实现高选择性的区域选择性原子层沉积
摘要： 通过区域选择性原子层沉积（ALD）实现的自下而上纳米制造技术，因能消除自上而下加工中日益凸显的边缘定位误差，在半导体加工领域正获得强劲发展势头。此外，该技术在催化剂原子级精准合成等诸多领域也展现出新机遇。本文综述了区域选择性ALD领域的最新进展，探讨了实现高选择性的挑战，并提出了改进该工艺的展望。沉积过程中选择性丧失的普遍原因是：本不应发生沉积的表面在接触ALD化学环境后特性会发生改变。解决方案是在ALD过程中实施表面功能化或选择性刻蚀等修正步骤，由此发展出将传统两步法ALD循环与多步循环及/或超循环配方中的修正步骤相结合的先进ALD循环工艺。
关键词： 表面功能化、半导体加工、区域选择性原子层沉积、催化剂合成、选择性、自下而上纳米制造、选择性刻蚀、原子层沉积（ALD）
更新于2025-09-04 15:30:14