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为了形成范德华异质结构(vdWHs),垂直集成了二维层状材料,在这篇文章中首先研究和设计了垂直场效应晶体管(VFET)的范德华异质结在不同漏极偏压,栅极偏压和金属功函数下的迁移率,WSe2中的陷阱是主要散射来源,它影响了垂直迁移率和三种不同的传输机制:欧姆传输、陷阱受限传输和空间电荷受限传输。通过提高WSe2的费米能级来抑制陷阱态,可以提高VFET的垂直迁移率,这可以通过施加高的漏极电压来增加注入的载流子密度,或者可以通过分别施加栅极电压和降低金属功函数来减小石墨烯/WSe2、金属/WSe2异质结的肖特基势垒来实现。图1图1 石墨烯/WSe2/金属垂直场效应晶体管VFET结构 a)VFET源极 ...
新型光自旋应用的二维材料由于相似的六方晶体结构,也可以在二维异质结构中进行逐层工程。这种工程方法可以通过结合相互补充的2D系统来利用。例如,在WSe2/Gr异质结构中,用于谷自旋操纵的大自旋-轨道耦合(WSe2)和用于电子器件的高电导(石墨烯)的配对对谷自旋动力学产生了新的影响。因此,逐层工程提出了一种很有前途的方法来构建具有增强控制和检测自旋现象的二维系统。这就促使人们寻找与传统半导体类似或更新颖的二维类似物,这些材料已经产生了大量的自旋电子研究。几种二维半导体具有适合低维自旋器件的特性,如高电子迁移率和可通过门控调节的载流子密度。例如,基于Gr的器件已经证明了长通道上的自旋输运和自旋进动, ...
单层MX二维材料的能带结构和一般光学自旋性质蕞近人们的发现涉及某些材料的层依赖的电子,光学和磁性已在相关文献中报道,这些性质表明单硫属化合物与tmd不同,因此突出了它们在未来光学、电子和基于自旋的器件中的潜力。单层MX (M = Ga或In, X = Se, S, Te)的晶体结构是由四个共价键原子(X - M - M - X)形成的,它们通过面内镜面反射对称形成上下亚层。这两个亚层被相邻的金属原子紧紧地结合在一起,从而形成了一个屈曲的蜂窝晶格(图1a)。第1个布里渊带的描述如图1c所示,图中显示了距离原点等距离的三种不同类型的带中心状态。这些也可以用图1d中的近自由电子带结构和相应的对称群来 ...
展为研究垂直范德华异质结构(vdWHs)的不同寻常的特性和特殊的器件性能,这种异质结构是基于通过vdW相互作用将2dm按精确顺序逐层垂直叠加而成的。vdWHs不受晶格匹配和制造兼容性的限制,结合了不同2dm的优点,为新功能的设计提供了巨大的机会。为了识别2DMs和vdWHs的各种基本性质,需要一种方便的原位表征技术。在众多的表征方法中,拉曼光谱是一种快速、无损的表征方法,具有较高的空间和光谱分辨率,在实验室和大规模生产中都很适用。一般来说,2DMs中晶格振动(即声子)的拉曼峰具有几个突出的特征,包括线的形状、峰的位置(Pos)、半最大值处的全宽度(FWHM)和强度(I),这些特征包含了描述2D ...
各层是通过弱范德华相互作用结合在一起的,层间相互作用比原子间的层内相互作用弱得多。然而,弱层间相互作用将不同层间相的层内振动模式劈裂,称为Davydov劈裂。达维多夫分裂最初是在分子中发现的一种普遍现象。它是指晶体的电子能谱或振动能谱由于在单晶胞中存在一个以上的等效实体而发生分裂,从而导致简并的断裂。在二维材料中,层间相互作用分裂了层内高频拉曼模。在一些TMD和黑磷中观察到了振动模态的Davydov分裂。由于这种分裂是层间相互作用的直接结果,分裂模式的数量和它们的位置敏感地依赖于层数,因此它们可以用作层数的指纹。关于昊量光电:昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性 ...
过诱导层间弱范德华作用来剥离 MoS2 的简便方法,正丁基锂 (n-BuLi) 通常用于此目的。然而,在插层过程中,n-BuLi 的高电子供体能力导致 MoS2 从半导体六方相 (2H) 到金属四方相 (1T) 的相变,这种溶剂剥离方法需要进一步的热处理工艺以从金属 1T 相中回收半导体 2H相。此外,溶剂剥离需要相对较长的时间,而且用于液相剥离的有机溶剂对环境有害。因此,迫切需要一种克服溶剂剥离法的上述局限性的新剥离方法。最近,某研究中报道了使用脉冲激光在液相中剥离 MoS2 比溶剂剥离更能有效地制备 MoS2。与该报道相比,在本研究中文锡正教授通过在水介质中采用锂嵌入和高功率飞秒激光刻蚀工 ...
烯层之间弱的范德华力允许原子或小分子注入到范德华间隙中。在此种情况下,离子液体中的阳离子/阴离子在偏压下注入层中,结果石墨烯上的电荷密度显著增加并且多层石墨烯的薄膜阻抗在低于2V从11Ω显著降低到高于3.5V的4Ω,此结果和拉曼测试的结果一致。这些结果表明在2V左右有一个阈值的偏压。低于2V电压下在石墨烯-离子液体界面处有一个离子聚集;当高于2V时离子注入到石墨烯层的表面。完整发射率的变化和薄膜阻抗一致。然而在2V电压下完整的红外发射率也可以被调制。除此之外,注入过程是可逆的,伴有去夹层石墨烯样品和原始样品具有相似的I-V曲线。图2. 离子液体注入多层石墨烯薄层阻抗:(a)原位薄层阻抗测试系统 ...
烯层之间得弱范德华力使离子液体的阴离子/阳离子在电压偏置下插入层中.结果,石墨烯上的电荷密度显着增加,并且多层石墨烯的薄层电阻从低于2 V的11Ω/□急剧下降至高于3.5V的4Ω/□(图5b),这与拉曼测试结果一致.在2 V以下的电压下,离子积聚在石墨烯-离子液体界面,而2 V以上的离子则插入到表面石墨烯层上.但是,发射率也可以在2 V以下进行调制(图二c),这归因于在表面石墨烯样品处积累的离子的静电掺杂效应,从而导致较小的红外发射率变化. 此外插层过程是可逆的,脱嵌的石墨烯样品的I-V曲线与原始石墨烯样品的I-V曲线相似(图五c)。值得一提的是Nanobase拉曼光谱与Keithley 24 ...
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