Recent progress on integrating two-dimensional materials with ferroelectrics for memory devices and photodetectors

Two-dimensional(2D) materials, such as graphene and Mo S2 related transition metal dichalcogenides(TMDC), have attracted much attention for their potential applications. Ferroelectrics, one of the special and traditional dielectric materials,possess a spontaneous electric polarization that can be reversed by the application of an external electric field. In recent years, a new type of device, combining 2D materials with ferroelectrics, has been fabricated. Many novel devices have been fabricated, such as low power consumption memory devices, highly sensitive photo-transistors, etc. using this technique of hybrid systems incorporating ferroelectrics and 2D materials. This paper reviews two types of devices based on field effect transistor(FET) structures with ferroelectric gate dielectric construction(termed Fe FET). One type of device is for logic applications, such as a graphene and TMDC Fe FET for fabricating memory units. Another device is for optoelectric applications, such as high performance phototransistors using a graphene p-n junction. Finally, we discuss the prospects for future applications of 2D material Fe FET.     

新型范德瓦耳斯单极势垒红外探测器

红外光电探测器由于在制导、反导、夜视、侦查等军事领域的重要性和敏感性,是现代科技追逐的制高点之一,也是科学技术壁垒极高的一个研究领域.其中,暗电流的抑制是长期以来制约红外探测器实现高工作温度(high operating tem-perature,HOT)的核心瓶颈问题.自1935年贝尔实验室制造出第一个硅基pn结以来...     

层状类钙钛矿有机-无机分子组装材料的研究进展

概述了层状类钙钛矿有机-无机分子组装材料的结构、成膜方法以及性能的研究进展,并分析了影响其结构和性能的部分因素。参考文献34篇。     

温度对绝缘层上应变SiGe沟道p-MOSFET电学特性的影响

本文利用二维数值模拟方法,模拟分析了不同工作温度时绝缘层上应变SiGe沟道p-MOSFET的输出特性和亚阈值特性.结果表明:随着器件工作温度的不断提高,漏源饱和电流单调减小;亚阈值电流略有增大;亚阈值摆幅的改变量ΔS与温度基本上成线性关系;阈值电压不断地向正方向偏移.通过考虑自热效应的影响,不同Ge组分器件的漏源饱和电流均有不同程度的降低,且随着Ge组分的增加,漏源饱和电流的降低幅度增大.     

低维光电材料与器件专刊序

随着后摩尔时代的来临以及移动互联网、可穿戴柔性电子等领域的高速发展,人们对超小尺寸、超高速、超高效率、超低功耗光电子技术的需求日益迫切,对光电材料与器件的性能也提出了更高的要求.近年来,一系列新型低维光电材料如量子点、纳米线、二维材料、微纳光子结构、有机无机杂化钙钛矿等相继涌现,并展示出良好的性能.     

人工微纳结构增强长波及甚长波红外探测器

红外探测器具有把物体辐射的光子信息转换为电信号的能力,拓宽了人们观察自然环境与人类活动的边界.当前,长波及甚长波红外探测器已在大气监测、夜间侦查、深空探测等领域有诸多应用.随着各国对高端红外探测器要求的快速提升,传统红外探测器难以兼顾高响应率、高响应速度以及多维探测等性能指标的瓶颈日益凸显.基于微纳光学理论设计的人工微纳结构,可实现其与红外光子的高效耦合,综合调控红外光场的振幅、偏振、相位及波长等自由度.为拓展红外探测器额外的调控自由度,进而在实现高量子效率的同时,兼顾较高的响应速率与优异的偏振或波长选择性,集成红外探测器与人工微纳结构的研究思路近年来被广泛应用.本文讨论了人工微纳结构在长波及甚长波红外探测领域的应用进展,详述了表面等离激元、局域等离激元、谐振腔结构、陷光结构、超透镜、赝表面等离激元、间隙等离激元和声子极化激元等机制的应用现状及各机制固有的优劣势,进而指出了人工微纳结构在长波及甚长波红外探测应用的发展前景与方向.     

碲镉汞焦平面光伏器件的实时γ辐照效应研究

对碲镉汞长波和中波焦平面光伏器件进行了实时γ射线辐照效应研究,通过辐照过程中实时测试器件的电流-电压特性,发现随着辐照剂量的增加,中波器件比长波器件表现出更好的抗辐照能力.对于长波器件,随着辐照剂量的增大,能够反映器件性能的零偏电阻逐渐降低;对于中波器件,零偏电阻随着辐照剂量的增加无固定变化趋势,辐照效应主要表现在电阻-电压曲线随着辐照剂量增加出现越来越明显的扰动.根据光伏器件的暗电流机理,对长波器件的电阻-电压曲线进行数值拟合,发现辐照引起少子产生-复合寿命逐渐降低,缺陷密度逐渐增大,主要影响的电流机理 关键词： γ辐照 辐照效应 光伏器件 碲镉汞     

有机电致发光材料与器件

简要介绍了有机电致发光器件的结构、电致发光机理、可用作电致发光材料的种类以及存在的一些问题，简述了电致发光材料及器件的研究现状及对未来的展望。     

Ge组分对应变Si1-xGe x 沟道p-MOSFET电学特性影响

利用二维数值模拟方法,研究了不同Ge组分应变Si_1-xGe _x 沟道p-MOSFET的电容-电压特性以及阈值电压的变化情况.计算结果表明:提高应变Si_1-xGe _x 沟道层中的Ge组分,器件亚阈值电流明显增大;栅电容在器件进入反型状态时产生显著变化;阈值电压的改变量与Ge组分基本成线性关系.通过改变Si_1-xGe _x 沟道的长度,并结 关键词： 1-xGe _x 沟道')" href="#">应变Si_1-xGe _x 沟道 p-MOSFET 空穴迁移率 栅电容     

具有变革性特征的红外光电探测器

现代红外光电探测技术有着近八十年的历史.从二战期间第一个可实用PbS红外探测器到第三代红外光电探测器概念的提出,红外光电探测技术经历了翻天覆地的变化.以碲镉汞、锑化铟、铟镓砷为代表的传统红外光电探测器已在军事、遥感、通信、生命科学和宇宙探索等领域发挥着至关重要的作用.随着人类对光电探测不断增长的需求,尤其近几年来在人工智能、大数据、智慧城市等方面对红外信息的探测和智能感知有着强烈的需求,大幅降低红外光电探测器的尺寸(size)、重量(weight)、功耗(power)和价格(price),以及提高探测器的性能(performance)迫在眉睫.因此,要满足上述需求,必须要寻找具有变革性特征的红外光电探测器件.当前红外探测器正处于新旧更迭的时代,一大批新型红外光电探测器涌出.本文系统地介绍了一些具有变革性特征的红外探测器前沿内容,主要包括:人工光子微结构调控的新型红外探测器、基于能带工程的红外探测器、新型低维材料红外探测器,以及传统红外探测器的新方向.最后,展望了红外光电探测未来发展面临的机遇和挑战.