二维声子／三维电荷传输特性提高n型SnSe晶体材料热电性能
Science： 热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。热电转换效率是衡量热电材料性能的关键指标，它主要取决于材料的性能平均ZT优值。南方科技大学何佳清团队联合北京航空航天大学赵立东团队等人利用硒化锡（SnSe）的层间最低热传导特性（二维声子传输），通过电子掺杂促进离域电子杂化，实现了电子在n型SnSe层间的隧穿（三维电荷传输，研究发现在773开尔文时，n型硒化锡(SnSe)晶体的ZT最大值为~2.8±0.5。层状SnSe晶体的热导率在离面方向(二维声子输运)最低。用溴掺杂SnSe得到了层间电荷密度重叠的n型SnSe晶体，通过一系列实验测试和理论计算，研究团队阐明了n型SnSe三维电子输运的机理，其中面外电子轨道的重叠和连续相变导致的导带优化是两大关键因素。相关研究以“3D charge and 2D phonon transports leading to high out-of-plane......阅读全文
二维声子/三维电荷传输特性提高n型SnSe晶体材料热电性能
Science： 热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。热电转换效率是衡量热电材料性能的关键指标，它主要取决于材料的性能平均ZT优值。南方科技大学何佳清团队联合北京航空航天大学赵立东团队等人利用硒化锡（SnSe）的层间最低热传导特性（二维声子传输），通过电子掺杂促
美国发现新型二维半导体材料
近日，美国犹他大学发现一种新型二维半导体材料一氧化锡。据了解，该材料可用于制备计算机处理器和图形处理器等电子设备内的晶体管，有助于研制出运行速度更快、更加节约能源的智能手机和计算机等电子设备。 当前，电子设备内晶体管的玻璃基板由许多层三维材料构成，如硅材料。其弊端在于当电子通过时，会在所有层内
二维半导体材料家族又有“小鲜肉”
据美国犹他大学官网消息，该校工程师最新发现一种新型二维半导体材料一氧化锡（SnO），这种单层材料的厚度仅为一个原子大小，可用于制备电子设备内不可或缺的晶体管。研究人员表示，最新研究有助于科学家们研制出运行速度更快且能耗更低的计算机和包括智能手机在内的移动设备。 一氧化锡这个“小鲜肉”由犹他大学
半导体所在激子声子的量子干涉研究中获进展
近日，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺（Fano）共振行为（图1a、b），并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》（Quantum interferen
新方法助力二维半导体材料开发
中国科学院院士、北京科技大学教授张跃及北京科技大学教授张铮团队等提出了一种名为“二维Czochralski（2DCZ）”的方法，该方法能够在常压下快速生长出厘米级尺寸、无晶界的单晶二硫化钼晶畴，这些二硫化钼单晶展现出卓越的均匀性和高质量，具有极低的缺陷密度。1月10日，相关研究成果发表在《自然—材料
热扫描探针光刻技术消除二维半导体材料
二维半导体材料，比如二硫化钼（MoS2），表现出了诸多新奇的特性，从而使其具有应用于新型电子器件领域的潜力。目前，研究人员常用电子束光刻的方法，在此类仅若干原子层厚的材料表面定域制备图形化电极，从而研究其电学特性。然而，采用此类方法常遇到的问题之一是二维半导体材料与金属电极之间为非欧姆接触，且
半导体中光学声子的可分辨边带拉曼冷却获进展
2012年诺贝尔物理学奖授予了法国科学家Serge Haroche和美国科学家David Wineland。他们两位在过去数十年里，在光与原子(离子)相互作用的最基本层面上，即单量子态水平上展现腔量子电动力学效应。实验技术的进步促使人们又开始关注基于固体量子态的腔QED效应及其量子调控。 固体
新型金属硫化物二维半导体材料性质探明
近日，中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室博士后杨圣雪、博士生李燕，在研究员李京波、中科院院士李树深和夏建白等人的指导下，取得二维GaS超薄半导体的基础研究中新进展，探明了新型超薄金属硫化物二维半导体材料性质。2月7日，相关成果发表在英国皇家化学会主办的《纳米尺度》上，并被选为热点论文。
中国科大二维磁性半导体材料研究获进展
中国科学技术大学国家同步辐射实验室副研究员闫文盛、孙治湖和刘庆华组成的研究小组在教授韦世强的带领下，利用同步辐射软X射线吸收谱学技术，在研究二维超薄MoS2半导体磁性材料的结构、形貌和性能调控中取得重要进展。该研究成果发表在《美国化学会志》上。 二维超薄半导体纳米片具有宏观上的超薄性、透明性
半导体所发现一种新的二维半导体材料——ReS2
最近，中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室由中美联合培养的博士后Sefaattin Tongay等人在吴军桥教授、李京波研究员、李树深院士的团队中，在二维ReS2 材料基础研究中取得新进展，发现ReS2 是一种新的二维半导体材料。相关成果发表在2014年2月6日的《自然-通讯》上，
半导体所等提出免于退极化效应的光学声子软化新理论
通过晶体管持续小型化以提升集成度的摩尔定律已接近物理极限，但主要问题在于晶体管功耗难以等比例降低。有研究提出，进一步降低功耗有两种途径。一是寻找拥有比二氧化铪（HfO2）更高介电常数和更大带隙的新型高k氧化物介电材料；二是采用铁电/电介质栅堆叠的负电容晶体管，降低晶体管的工作电压和功耗。氧化物高k介
声子激活原子，水晶变“磁铁”
美国莱斯大学量子材料科学家发现，当原子做圆周运动时，它们也能创造奇迹：稀土晶体中的原子晶格受到一种名为手性声子的螺旋形振动被激活时，水晶就会变成“磁铁”。相关研究发表在最新一期《科学》杂志上。 在实验中，研究人员需要找到一种方法来驱动原子晶格以手性方式移动。他们使用的声子频率大约为10太赫兹。
宁波材料所合成半导体型类MXene二维过渡金属碳化物材料
随着柔性透明电子技术的兴起，二维半导体材料近年来备受关注，特别是直接带隙特性使得这些二维结构有望应用在光电子学领域。在过去十年里，研究者们已相继发展出MoS2和磷烯等典型的具有直接带隙的二维半导体材料。然而，MoS2的带隙是层数依赖性的，直接带隙仅能在单层结构中实现，而磷烯在空气环境中的化学性质
半导体所等在转角双层MoS2的moiré声子研究中取得进展
基于二维材料的范德瓦尔斯异质结（vdWHs）可以通过化学气相沉积（CVD）或者干/湿转移法制备。它们通常具有明显且高质量的二维界面，为研究界面相关的性质提供了一个优质平台。另外，vdWHs中子系统成分、样品厚度以及界面旋转角的多样选择也为操控它们的光学和电学性质提供了更多自由度。其中，由于单层过
团队在计算和数据驱动的拓扑声子材料研究中获进展
声子是凝聚态物质中最常见的粒子之一，是晶格振动的能量量子化的体现，集体激发的准粒子，与材料的热学、光学、电学和力学等基本物性密切相关。2017年前，从拓扑绝缘体，拓扑半金属到拓扑超导，拓扑电子材料的研究引领了前沿，关于固体材料的拓扑声子尚未研究。与其他体系的拓扑物性一样，因拓扑性的保护声子会在材
新型碳基二维半导体材料基本物性研究获进展
以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而，石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究，2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构
新型碳基二维半导体材料基本物性研究获进展
以石墨烯为代表的碳基二维材料自发现以来受到了广泛关注。然而，石墨烯的零带隙半导体性质严重限制了其在微电子器件领域的应用。针对该情况，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究人员等自2013年开展新型碳基二维半导体材料的制备研究，2014年1月成功制备了由碳和氮原子构成的类石墨烯蜂窝状无孔有序结构
半导体所发表二维材料层数相关光学性质的综述论文
二维材料的平面内化学键非常强，而两层以上二维材料的层间相互作用则非常弱，一般为范德瓦尔斯相互作用。这使得二维材料可以通过机械剥离方法从其相应体材料制备而成。多层二维材料可能有多种层间堆垛方式，例如石墨烯存在AB，ABC甚至转角的堆垛方式。二维材料按照晶格结果或堆垛方式又可以划分为各向同性（以石墨
磁性半导体在三维材料中保留二维量子特性
美国宾夕法尼亚州立大学和哥伦比亚大学领导的国际团队在新一期《自然·材料》杂志上发表了一项重要研究成果，展示了磁性半导体在三维材料中保持特殊的二维量子特性。这一突破为现实世界中的光学系统和高级计算应用提供了新的可能性。 尽管二维材料如石墨烯展示了广泛的功能，并具有革命性的潜力，但维持其在二维极限
半导体所二维半导体磁性掺杂研究取得进展
近年来，二维范德华材料如石墨烯、二硫化钼等由于其独特的结构、物理特性和光电性能而被广泛研究。在二维材料的研究领域中，磁性二维材料具有更丰富的物理图像，并在未来的自旋电子学中有重要的潜在应用，越来越受到人们的关注。掺杂是实现二维半导体能带工程的重要手段，如果在二维半导体材料中掺杂磁性原子，则这些材
什么是半导体材料？常见半导体材料有哪些？
半导体材料是什么？半导体材料（semiconductor material）是一类具有半导体性能（导电能力介于导体与绝缘体之间，电阻率约在1mΩ·cm～1GΩ·cm范围内）、可用来制作半导体器件和集成电路的电子材料。自然界的物质、材料按导电能力大小可分为导体、半导体和绝缘体三大类。半导体的电阻率在1
量子无损光力学声子测量仪
声子, 作为力学激发的最小能量单位, 其测量精度一直是量子计算、量子通讯等各种量子应用技术发展的主要制约因素。最近的一项研究表明通过精巧设计的光力学装置(如图), 可以在极为宽泛的频域内对声子实现单量子精度并且非破坏性的量子测量。 研究相关的论文题为: “Quantum non-demolit
基于声子的新型单频磁控太赫兹源研发成功
从中国科学院合肥物质科学研究院了解到，该院强磁场科学中心盛志高课题组瞄准太赫兹核心元器件这一前沿研究方向，与该院固体物理研究所、中国科学技术大学组成联合攻关团队，研发出一种新型太赫兹源。相关研究成果日前发表在《科学进展》上，并申请了发明ZL。 由于其优越的波谱性能，太赫兹相关技术在通讯、安检、
半导体所多层转角石墨烯的层间耦合研究获进展
石墨烯具有优良的电学性能和光学性能，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。将石墨烯堆叠起来可以得到多层石墨烯。除了具有和体石墨相同的Bernal堆垛(即AB堆垛)方式的多层石墨烯之外，还可以在实验室制备或者合成出不同石墨烯片层取向随机的多层石墨烯-多层转角石墨
化学所在制备强荧光二维共轭聚合物半导体材料方面获进展
二维共轭聚合物（2DCPs）是一类新型的半导体材料体系。2DCPs独特的拓展二维共轭结构，预示着优异的光电特性，在有机电子学领域颇具应用前景。然而，目前报道的多数2DCPs材料的光电性能相对较差，以及具有强荧光特性的二维共轭聚合物半导体方面的报道较少。该类材料荧光猝灭的原因是2DCPs体系中紧密的层
半导体所等在各向异性二维材料物性研究方面取得系列进展
二维层状晶体材料，比如石墨烯和二硫化钼（MoS2）等，具有优良的电学性能和光学性能，因此被期待可用来发展更薄、导电速度更快的新一代电子元件、晶体管和光电器件。近几年来，平面内各向异性的二维晶体材料，如黑磷(BP)，二硫化铼(ReS2)和二硒化铼(ReSe2)等，由于其具备的独特性质和在纳米器件方
北大高鹏实现界面局域声子色散测量
作为晶格振动的准粒子，声子直接影响凝聚态体系的热导率、电子迁移率等物性，并在传统超导、结构相变、光散射等物理机制中起着重要作用。上世纪50年代，诺贝尔物理学奖获得者麦克斯·玻恩（Max Born）与我国半导体物理奠基人黄昆先生合著的《晶格动力学理论》（Dynamical Theory of Cr
纳米表面声子首次实现三维成像
据最新一期《科学》杂志报道，奥地利格拉茨技术大学物理研究所联合法国南巴黎大学固体物理实验室，首次成功地对纳米表面声子进行了三维成像，有望促进新的更有效的纳米技术的发展。 无论是显微技术、数据存储还是传感器技术，都依赖于材料表面的电磁场结构。在纳米系统中，表面声子——原子晶格的时间畸变，对物理和
高频声子源参量锁定技术取得重要进展
电子科技大学基础与前沿研究院邓光伟教授课题组联合信息与通信工程学院副教授黄勇军，基于一维光声晶体微腔体系，提出了一种全新的双驱动参量锁定技术。该研究成果近日发表在国际期刊《光学》上。声子是一种声音、热量、机械等能量传输的载体。与光子等载体不同，声子传播速度慢、更易于操控，在固态量子精密测量领域有广泛
中国科大实现可编程拓扑声子芯片
中国科学技术大学郭光灿院士团队教授邹长铃与清华大学教授孙麓岩、宾夕法尼亚州立大学教授Mourad Oudich和Yun Jing等开展合作研究，首次在非悬空、片上大规模可拓展的微米尺度波导中，实现了1.5吉赫兹频率的拓扑声子边缘态与鲁棒Thouless泵浦，并研制出具备电调功能的拓扑声子马赫-曾德尔