超纯半导体开辟电子研究新领域
普林斯顿大学的研究人员创造了世界上最纯的砷化镓样品,这是用于卫星等专门系统的一种半导体。照片显示了观察二维平面电子的实验装置内的样品。样品的纯度揭示了在相对较弱的磁场下的奇异效应,这种效应尚未有确定的理论框架。 美国普林斯顿大学的研究人员研制出了世界上最纯净的砷化镓样品。砷化镓是一种半导体,用于为手机和卫星等技术提供动力。 研究小组将材料烘焙至每100亿个原子中仅含有1个杂质的高纯度,其质量甚至超过了用于验证1公斤标准的世界上最纯的硅样品。由此完成的砷化镓芯片是一个约铅笔橡皮擦宽度的正方形,使研究小组能够深入研究电子的本质。 他们没有把这个芯片送到太空,而是将超纯样本带到普林斯顿大学工程院的地下室,给它通电,将其冷冻到比太空更低的温度,然后包裹在一个强大的磁场中,施加电压,发送电子穿过夹在材料晶体层之间的二维平面。当他们降低磁场时,发现了一系列令人惊讶的效应。 这项近日发表在《自然—材料》上的研究表明,许多推动当今最......阅读全文
新型量子点发射单光子速率提升3倍
由巴西坎皮纳斯州立大学科学家领衔的国际团队,研制出一种新型低密度半导体量子点,其发射单光子的速率较传统方法提升3倍,有望助推量子通信和光子量子计算等技术进一步发展。相关研究成果发表于新一期《纳米快报》。量子点是一种纳米级半导体结构,因能捕获电子和空穴,被称为“人造原子”。在外加电场或光照下,它会发出
时间分辨率达到万亿分之一秒-单电子探测精度创纪录
英国国家物理实验室研究团队开发出超高精度单电子探测技术,其时间分辨率达到创纪录的万亿分之一秒(皮秒级)。这项发表于最新一期《物理评论快报》的研究成果,为新一代量子设备的研发奠定了坚实基础。 传统电子电路存在大量电子,这些粒子之间的相互作用往往会导致效率损失。能否精确操控单个电子,以制造出单电子
单电子探测精度创纪录
英国国家物理实验室研究团队开发出超高精度单电子探测技术,其时间分辨率达到创纪录的万亿分之一秒(皮秒级)。这项发表于最新一期《物理评论快报》的研究成果,为新一代量子设备的研发奠定了坚实基础。 传统电子电路存在大量电子,这些粒子之间的相互作用往往会导致效率损失。能否精确操控单个电子,以制造出单电子
科学家首次观察到引力子激发
南京大学物理学院教授杜灵杰团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,进而在全球首次观察到引力子激发(引力子模)——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日,《自然》在线发表了相关研究成果。左图为量子度规描述运行轨道的形状,右图为轨道形变产生最低能
电子/半导体的概述
定义:电阻率介于金属和绝缘体之间并有负的电阻温度系数的物质称为半导体: 简介:室温时电阻率约在1mΩ·cm~1GΩ·cm之间(上限按谢嘉奎《电子线路》取值,还有取其1/10或10倍的;因上角标暂不可用,暂用当前方法描述),温度升高时电阻率则减小。半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合
什么是量子计算
量子计算是一种基于量子物理学的计算形式。经典计算机依靠位(零或一)进行计算,而量子计算机使用利用量子力学以“叠加”形式存在的量子位(量子位):零和一的组合,每个都有一定的概率。例如,一个量子位可能有 80% 的几率为零,20% 的几率为零。或者 60% 的机会为零,40% 的机会成为 1。等等。19
注入式激光器的结构及原理
它的主体是一个正向偏置的p-n结,当电流密度超过阈值时,注入载流子(电子和空穴)在p-n结结区通过受激辐射复合,产生激光。其工作特性和输出特性受温度影响极大,故备有冷却系统。最早的同质结型砷化镓(GaAs)半导体激光器,在一块经过加工的砷化镓单晶体的上、下两面上(p型与n型砷化镓)分别焊上电极,组成
注入式激光器的结构及原理
它的主体是一个正向偏置的p-n结,当电流密度超过阈值时,注入载流子(电子和空穴)在p-n结结区通过受激辐射复合,产生激光。其工作特性和输出特性受温度影响极大,故备有冷却系统。最早的同质结型砷化镓(GaAs)半导体激光器,在一块经过加工的砷化镓单晶体的上、下两面上(p型与n型砷化镓)分别焊上电极,组成
特殊材料取代硅造出半导体薄膜
美国麻省理工学院(MIT)工程师最近开发出一种新技术,他们用一批特殊材料取代硅,制造出了超薄的半导体薄膜。新技术为科学家提供了一种制造柔性电子器件的低成本方案,且得到的电子器件的性能将优于现有硅基设备,有望在未来的智慧城市中“大展拳脚”。 如今,绝大多数计算设备都由硅制成,硅是地球上含量第二丰
立方砷化硼有潜力成为比硅更优良的半导体材料
新华社北京7月26日电(记者乔本孝)科研人员日前发表在学术期刊《科学》的新研究显示,一种名为立方砷化硼的材料在实验室展现出比硅更好的导热性和更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。硅是目前应用最广泛的半导体材料,然而硅作为半导体有两项不足。第一,硅不太善于传导热量,导致芯片温度总是过热
氧化镓半导体器件领域研究取得重要进展
12日,记者从中国科学技术大学获悉,日前在美国旧金山召开的第68届国际电子器件大会(IEEE IEDM)上,中国科大国家示范性微电子学院龙世兵教授课题组两篇关于氧化镓器件的研究论文(高功率氧化镓肖特基二极管和氧化镓光电探测器)被大会接收。 IEEE IEDM是一个年度微电子和纳电子学术会议,是
氧化镓半导体器件领域研究取得重要进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/12/491041.shtm 科技日报合肥12月12日电 (记者吴长锋)12日,记者从中国科学技术大学获悉,日前在美国旧金山召开的第68届国际电子器件大会(IEEE IEDM)上,中国科大国家示范性微电子学
氮化镓半导体材料新型电子器件应用
GaN材料系列具有低的热产生率和高的击穿电场,是研制高温大功率电子器件和高频微波器件的重要材料。目前,随着 MBE技术在GaN材料应用中的进展和关键薄膜生长技术的突破,成功地生长出了GaN多种异质结构。用GaN材料制备出了金属场效应晶体管(MESFET)、异质结场效应晶体管(HFET)、调制掺杂场效
氮化镓半导体材料光电器件应用介绍
GaN材料系列是一种理想的短波长发光器件材料,GaN及其合金的带隙覆盖了从红色到紫外的光谱范围。自从1991年日本研制出同质结GaN蓝色 LED之后,InGaN/AlGaN双异质结超亮度蓝色LED、InGaN单量子阱GaNLED相继问世。目前,Zcd和6cd单量子阱GaN蓝色和绿色 LED已进入大批
双异质结激光器的结构特点
中文名称双异质结激光器英文名称double hetero junction laser定 义用多次外延法在砷化镓基片的两侧各生长一层砷化镓铝单晶(一层为p型,一层为n型),分别形成一个砷化镓铝-砷化镓异质结而制成的半导体激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备
双异质结激光器的功能介绍
中文名称双异质结激光器英文名称double hetero junction laser定 义用多次外延法在砷化镓基片的两侧各生长一层砷化镓铝单晶(一层为p型,一层为n型),分别形成一个砷化镓铝-砷化镓异质结而制成的半导体激光器。应用学科机械工程(一级学科),光学仪器(二级学科),激光器件和激光设备
光和物质在空腔内发生强耦合作用
据美国每日科学网消息,英美科学家构造出一个高质量空腔来容纳一层超薄砷化镓,并通过一个磁场调谐砷化镓,使其同腔内特定状态的光发生共振,光和物质耦合在一起,形成了偏振子(Polariton),这些偏振子像一个整体那样行动。研究人员表示,这是他们迄今观察到的最强的光—物质耦合现象之一,有望促进量子计算
氧化锌涂层改良“袖口”电池-创设备能量转换新纪录
袖口大小的太阳能电池产生的电能很有限,因为他们的光电流较低,而阿肯色大学的工程研究人员使用氧化锌为小电池加了涂层之后,创下了小电池设备能量转换的新纪录。 每块电池一边边长只有9毫米(0.35英寸),但电池能效可达14%,实现了目前小型砷化镓太阳能电池的最高能效。 同尺寸
科学家研发水分解材料保护层
在利用太阳能进行水分解的过程中,用于光吸收的材料(如硅、砷化镓)很容易受到水溶液的腐蚀而丧失原有功能。 加州理工学院人工光合作用联合中心(JCAP)的研究人员近日宣布开发出一种方法,能够保护用于光吸收的半导体材料。 研究人员使用原子层沉积方法在单晶硅、砷化镓或磷化镓
科学家首次观察到引力子激发
南京大学物理学院教授杜灵杰团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,进而在全球首次观察到引力子激发(引力子模)——引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。3月28日,《自然》在线发表了相关研究成果。左图为量子度规描述运行轨道的形状,右图为轨道形变产生最低能
半导体两大原材料浅析
半导体原料共经历了三个发展阶段:第一阶段是以硅 (Si)、锗 (Ge) 为代表的第一代半导体原料;第二阶段是以砷化镓 (GaAs)、磷化铟 (InP) 等化合物为代表;第三阶段是以氮化镓 (GaN)、碳化硅 (SiC)、硒化锌 (ZnSe) 等宽带半导体原料为主。第三代半导体原料具有
半导体变流器
导体变流器是使用半导体阀器件的一种电力电子变流器,使电源系统的电压、频率、相数和其他电量或特性发生变化的电器设备。 定义 使用半导体阀器件的一种电力电子变流器。 术语 ①类似术语也适用于由具体类型的半导体或其他电子阀件组成的变流器或具体类型的变流器。例如晶闸管变流器,汞弧整流器,晶体管
纳米线技术能将太阳能电池效率翻倍
挪威科技大学(NTNU)研究小组开发了一种使用半导体纳米线材料制造超高效率太阳能电池的方法。如将其用于传统的硅基太阳能电池,这一方法有望以低成本将当今硅太阳能电池的效率提高一倍。该研究论文发表在美国化学学会期刊《ACS光子学》上。 新技术主要开发者、NTNU博士研究生安詹·穆克吉表示,他们的新方
浅析适用于射频微波等高频电路的半导体材料及工艺-1
半导体材料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。按种类可以分为元素半导体和化合物半导体两大类,元素半导体指硅、锗单一元素形成的半导体,化合物指砷化镓、磷化铟等化合物形成的半导体。随着无