半导体所硅量子点发光机制研究取得新成果

延续了半个多世纪的摩尔定律预计将在2020年左右失效,硅基光电集成技术有望接替微电子成为未来信息技术的基石,但硅基光电子集成技术的实用化面临缺少硅基片上光源这一最后障碍。因此,硅基片上光源是当前半导体技术皇冠上的明珠,其研制成功将引领整个硅基光电子集成技术的重大变革。硅光电集成技术处于前沿探索阶段的半导体量子计算芯片的核心地位,可为集成在同一个芯片上的量子器件与光电器件提供信息交换和通信。 国际上,已提出硅量子点、硅锗超晶格、锗锡合金、应变锗、III-V族与硅的混合集成、稀土元素掺杂、硅同素异晶体等硅基片上光源方案,但迄今还没有可用于硅光电集成技术的实用化光源。硅量子点在1988年被制备出后,得到广泛研究,成为实现硅发光的有力候选者,但硅量子点的发光机制及是否高效发光存在争议。2010年,荷兰阿姆斯特丹大学教授Gregorkiewicz研究组发表在Nature Nano的论文,发现高能热PL峰随硅量子点的变小在能量上发生反......阅读全文

硅基光电子领域获重大突破

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硅基胶体量子点片上发光研究新进展

  PbS胶体量子点(CQDs)由于具有带隙宽、可调谐及溶液可加工性强等优点,广泛应用于气体传感、太阳能电池、红外成像、光电探测及片上光源的集成光子器件中。然而,PbS CQDs普遍存在发射效率低和辐射方向性差的问题,因而科学家尝试利用半导体等离子体纳米晶或全介质纳米谐振腔来增强PbS CQDs的近

硅基三量子位系统内纠错首次演示

科技日报北京8月25日电 (记者刘霞)日本理化学研究所科学家在最新一期《自然》杂志撰文指出,他们首次在基于硅的三量子位量子计算系统内演示了纠错,朝着大规模量子计算迈出了重要一步,也为实现实用型量子计算机奠定了基础。量子计算机在原理上拥有超快的并行计算能力,有望在密码破译、材料设计、药物分析等领域,提

发现水蒸气环境下硅量子点荧光机制

  中科院上海应用物理研究所科研人员运用含时密度泛函理论,阐述了水蒸气环境中硅量子点的奇异荧光机制。相关成果日前发表于《物理化学快报》杂志。  水环境对硅量子点的光学特性有明显影响,但目前水蒸气环境下硅量子点的荧光机制并没有得到足够的认识。  研究人员利用含时密度泛函理论,解释了一个关键问题:在水环

中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特

中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540兆赫,是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一,其具有长量

中外学者“超快操控”硅基自旋量子比特

中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧研究员近期与国内外学者合作,实现了硅基自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540兆赫,是目前国际上已报道的最高值。相关成果日前在线发表于《自然-通讯》。 硅基半导体自旋量子比特是量子计算研究的核心方向之一,其具有长量

六硅基量子位处理器首次实现完全控制

  荷兰科学家首次实现了由6个硅基量子比特组成的完全可互操作的量子阵列。而且,他们借助新的芯片设计方法、自动化校准程序,以及量子比特初始化和读出方法,能以较低错误率操作这些量子比特,有望催生硅基可扩展量子计算机。相关研究刊发于今天出版的《自然》杂志。  量子比特是量子计算机的基本计算单位,目前有几种

硅基量子芯片自旋轨道耦合强度实现高效调控

  中国科学技术大学郭光灿院士团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质提供了重要的指导意义。研究成果日前在线发表于《

什么是硅基负极材料?

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

研究实现硅基量子芯片自旋轨道耦合强度高效调控

  中国科学技术大学郭光灿院士团队在硅基半导体量子芯片研究中取得重要进展。该团队郭国平教授、李海欧教授等人与中科院物理所张建军研究员、纽约州立大学布法罗分校胡学东教授以及本源量子计算有限公司合作,在硅基锗空穴量子点中实现了自旋轨道耦合强度的高效调控,为该体系实现自旋轨道开关以及提升自旋量子比特的品质

我国实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控

中新社合肥1月13日电 (张俊 张梦怡)记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉,该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz,是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。 量子计算在原理上可通过特定算法,在一些具有重

上海微系统所等在硅基胶体量子点片上发光研究中获进展

PbS胶体量子点(CQDs)由于具有带隙宽、可调谐及溶液可加工性强等优点,广泛应用于气体传感、太阳能电池、红外成像、光电探测及片上光源的集成光子器件中。然而,PbS CQDs普遍存在发射效率低和辐射方向性差的问题,因而科学家尝试利用半导体等离子体纳米晶或全介质纳米谐振腔来增强PbS CQDs的近红外

理化学研究所在硅量子点寿命研究上获得突破

  日本理化学研究所的物理学家开发了一个优化半导体纳米设备的理论模型,证明了精心设计的量子点可以创造出抗电噪声的强大的硅空旋量子比特。这项研究对于理解去噪和设计大规模量子计算机至关重要。  理化学研究所三位物理学家开发的用于优化半导体纳米器件的理论模型将有助于扩大量子硬件的规模。  被困在半导体设备

中科院实现硅基异质集成的片上量子点发光

近日,中国科学院上海微系统与信息技术研究所硅光课题组研究员武爱民团队/龚谦团队与浙江大学副教授金毅课题组合作,在硅基衬底上研制出超小尺寸的包含InAs量子点的纳米共振结构,基于准BIC原理实现了O波段的片上发光。7月28日,相关研究成果以Heterogeneously integrated quan

硅基负极材料的性能特点

更高的正极比容量、更高的负极比容量和更高的电池电压(以及更少的辅助组元),是高能量密度电池的理论实现路径。正极材料的比容量相对更低,性能提升对电池(单体)作用显著;负极比容量提升对于电池能量密度提升仍有相当程度作用。硅材料的理论比容量远高于(约10倍)已逼近性能极限的石墨,有望成为高能量密度锂电池的

硅基智能创始人司马华鹏:从碳基到硅基,文明交替的奇点已至

硅基智能创始人司马华鹏认为,随着AI技术的快速发展,我们正处在从碳基文明向硅基文明转变的关键时期。这一转变不仅标志着技术的迭代,更意味着生命深层的进化。在AI时代,算力、电力和财力成为了新的生产资料,而传统的食物、能源和土地已不再是关键。司马华鹏将“硅基”概念类比为漫威作品中的振金,认为它将在能源、

新型量子位稳定性提高10倍-开发更可靠硅基量子计算机

缀饰量子位示意图   物理组织网近日载文称,澳大利亚新南威尔士大学(UNSW)科学家最新开发出一种新的量子位,其量子叠加态稳定性比此前提高了10倍,有助于开发更可靠的硅基量子计算机。相关研究成果在线发表在《自然·纳米技术》上。   量子计算机的速度和能力有赖于量子系统对叠加在一起的多个量子进行同时处

硅材料中发现新型量子“积木”

  美国加州大学圣巴巴拉分校科学家在硅材料中发现了一种强韧的新型量子“积木”——碳氮(CN)中心。这一成果或将为量子技术发展开辟新路径。相关论文发表于新一期《物理评论B》杂志。  图片来源:物理学家组织网  此次发现的CN中心,本质上是一种存在于晶体内部的原子级“点缺陷”,类似于科学家此前已在金刚石

中国科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控

  记者13日从中国科学技术大学郭光灿院士团队获悉,该科研团队实现硅基半导体自旋量子比特的超快操控,其自旋翻转速率超过540MHz,是目前国际上已报道的最高值。研究成果11日在线发表在国际知名期刊《自然·通讯》上。  量子计算在原理上可通过特定算法,在一些具有重大社会和经济价值的问题方面获得比经典计

硅基全电池的其他重要参数

初始库仑效率(ICE)是全电池设计的关键,因为它对活性材料的利用率起着决定性的作用,从而影响适用电池的总重量。然而,大多数关于硅负极LIBs的研究都集中在实验室。在实验研究中,通常采用金属锂作为对电极,但锂通常过量,这使得第一次嵌锂过程中SEI膜形成和副反应引起的Li+损失不会显着恶化循环稳定性。在

为何选择硅基微流控芯片?

第一种应用于微流控芯片的材料是硅,虽然它很快被玻璃和聚合物取代。硅首先被选中是因为:* 它对有机溶剂的耐受性* 容易金属沉积* 优越的导热性* 表面稳定性然而,硅基微流控芯片由于其硬度而不易处理,因此难以生成如微阀或微泵等有源微流控部件。另一个缺点是当进行光学检测时,硅展现出明显的不透光性。此外,由

“神奇材料”石墨烯“联姻”硅基技术

  据物理学家组织网7月10日(北京时间)报道,奥地利、德国和俄罗斯的科学家们合作研发出一种新方法,可以很好地让“神奇材料”石墨烯同现有占主流的硅基技术“联姻”,制造出在半导体设备等领域广泛运用的石墨烯-硅化物。相关研究发表在英国自然集团旗下的《科学报告》杂志上。   石墨烯是从石墨材料中剥离出来

新研究实现硅基非传统超导

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/5/500710.shtm近日,中山大学电子与信息工程学院(微电子学院)副教授明方飞与南方科技大学副教授王克东团队、美国田纳西大学教授Weitering团队等合作,在硅基拓扑超导研究方面取得重要进展。相关研究成

中国科大首次研制成功硅基导模量子集成芯片

  日前,中国科学技术大学中科院量子信息重点实验室任希锋研究组与浙江大学科学家合作,首次研制成功硅基导模量子集成芯片,实现单光子态和量子纠缠态在偏振、路径、波导模式等不同自由度之间的相干转换,其干涉可见度均超过90%,为集成量子光学芯片上光子多个自由度的操纵和转换提供重要实验依据。研究成果6月20日

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。智能手机、健身追踪器或虚拟现实设备内部都有微小的传感器用于追踪位置

硅光子芯片让“量子罗盘”更小更精确

科技日报北京8月14日电 (记者张佳欣)美国桑迪亚国家实验室研究人员利用硅光子微芯片组件,执行了一种名为原子干涉的量子传感技术。这是一种测量加速度的超高精度方法,也是研发无需全球定位系统(GPS)信号也能进行导航的“量子罗盘”最新成果。研究论文发表在最新一期《科学进展》上。全集成多通道硅光子单边带

怎样检测硅铁的硅含量

检测硅铁的硅含量最简单的方法是:重量法测定硅铁中硅含量。在重量法测定硅含量中,又具体分为三种方法,即:1、 高氯酸脱水重量法测定硅量;2、 盐酸脱水重量法测定硅量;3、 挥硅减量重量法。硅铁的硅含量的测定方法有多种。用以测定硅铁合金中硅测定的化学分析方法主要有重量法和氟硅酸钾容量法。现代仪器分析中,

高分辨场发射俄歇电子探针研究纳米锗硅量子点结构

纳米结构单体组分分布的研究对基础研究及应用探索具有非常重要的意义。应用高分辨场发射俄歇电子能谱和扫描电子束对在550℃和640℃生长温度下分别沉积在硅单晶衬底上的纳米锗硅量子点结构的形貌和表面组分分布进行观察,结果表明:表层分布元素不是纯锗、硅或均匀单一的锗硅合金,而是不均匀分布的锗硅混合物。纳米结

硅基混合能源电池研究取得重要进展

  在过去十年里,由于能源危机和全球变暖现象的出现,可再生能源和绿色能源的利用引起了广泛的关注。硅基太阳能电池以其低成本、高性能和大规模生产等特点得到人们的广泛肯定。   硅太阳能电池是目前最成熟的太阳能电池技术之一。光调控是一种有效提升太阳能电池性能的方法,如通过增强光吸收能力和制造各种金字塔表

王曦:领航高端硅基产业蓝海

  王曦,中国科学院院士,我国著名半导体材料学专家,中科院上海微系统与信息技术研究所所长、我国高端集成电路衬底材料的主要开拓者和领军人物。3月23日,他在上海科技奖励大会上获得了2017年度科技功臣奖。  在中国,如果提到高端硅基SOI材料研发和产业化,业内人士都会提到一个名字——王曦。  王曦,中