摘要传统一晶体管一电容(1T-1C)DRAM单元中巨大的电容体积和较高的漏电流阻碍进一步微缩。隧穿场效应晶体管(TFET)凭借超低关态漏电和陡峭的亚阈值摆幅,成为极具前景的替代方案。本研究提出一种采用双栅TFET(DG-TFET)的无电容1T DRAM架构。双栅设计分离写入和读取功能,实现卓越性能:保持时间(RT)超过2 s且温度敏感性极低。利用Silvaco-Atlas仿真,我们制定系统性编程优化策略,在保持长保持时间的同时将读-1/读-0电流比最大化至10⁷,从而降低刷新率和动态功耗。背景动态随机存取存储器(DRAM)已成为移动和计算系统的核心组件[1-3]。然而,随着器件几何尺寸缩小,传
摘要我们通过硫烯点击化学合成了掺十二烷基硫醇(DS)修饰的两亲性高支化聚甘油(HPG),得到DSHPG。NMR、FTIR和GPC表征确认修饰成功,DSC和TGA80% Au NPs保持悬浮。背景吸热烃类燃料因高能量密度和再生冷却潜力在航空航天至关重要。催化裂解通常由Pt、Pd、Au等贵金属纳米颗粒(NPs)促进,可增强燃料转化和热沉性能。先前研究显示Pt和Pd NPs将JP-10裂解起始温度从650 °C降至600 °C,Pd NPs在十氢萘和航空煤油中提高转化率、气体产率和热沉。我们早期工作证明分散于JP-10中的Au NPs比纯燃料表现更高催化活性。然而,在烃类中维持NPs的稳定固-液悬浮
摘要我们通过简单低成本的溶胶-凝胶法合成了氮掺杂ZnO/g-C₃N₄复合材料,并经XRD、FE-SEM、HRTEM、FT-IR、XPS和UV-vis DRS确认结构。与纯氮掺杂ZnO相比,复合材料吸收边红移至低能区,拓展可见光吸收并促进电荷载流子分离。结果显示,N-ZnO/g-C₃N₄光催化剂在可见光照射下对亚甲蓝(MB)和苯酚表现出优异的降解性能,且多循环保持高稳定性。增强活性归因于N-ZnO与g-C₃N₄间的协同异质结,优化了能带排列并抑制电子-空穴复合。背景太阳驱动光催化降解有机污染物是环境修复的有前景策略。氧化锌(ZnO)因其低成本、高活性和无毒性而吸引人,但有限的可见光吸收、快速电荷
摘要随着微电子器件快速小型化,高效散热已成为关键瓶颈。石墨烯辅助的环氧树脂(ER)体系虽显示出提升热性能的潜力,但还原氧化石墨烯(RGO)纳米片和三维石墨烯网络(3DGNs)的局限性仍制约进一步提升。本研究将RGO纳米片与3DGNs共同修饰ER,利用二者互补优势:3DGNs提供连续声子传输网络,RGO纳米片改善石墨烯与ER基质的界面耦合。通过优化两种填料比例和RGO还原程度,实现了热导率、力学韧性和热稳定性的协同增强,展示了该复合材料在实际热界面材料(TIM)应用中的潜力。背景石墨烯增强的热界面材料(TIMs)因其卓越的热学和力学性能备受关注。Kim等人报道热导率相对纯ER提升1400%,Jo
摘要本文报道了一种利用葡萄糖和Fe₃O₄纳米颗粒通过水热法合成磁性碳微球(MCMs)的简便方法。600 °C煅烧1 h得到的材料具有高达1228 m²/g的BET比表面积和0.448 m³/g的孔隙体积。MCMs在pH 4.0下对磺胺的最大吸附容量达24.6 mg g⁻¹,pH 10.0时降至19.2 mg g⁻¹。吸附符合Langmuir等温线和拟二级动力学,经四次再生循环后仍保持18.31 mg g⁻¹吸附量,展现出优异的再利用性。背景抗生素污染,特别是磺胺类,对水生生态系统和人类健康构成重大威胁。传统碳吸附剂难以从水中回收,限制了实际应用。将磁性纳米颗粒引入碳基质可制备磁性碳复合材料,可
摘要本文报道了一种可扩展、高性价比的水热路线,通过调节溶液浓度、温度和表面活性剂类型,可制备纳米棒、纳米四足、纳米花和纳米立方等多种形貌的ZnO纳米晶。将这些纳米结构作为电子传输层引入有机体异质结太阳能电池,结果表明器件性能强烈依赖于形貌,其中纳米四足构型实现了最高的功率转换效率(PCE)。背景采用n型无机金属氧化物纳米结构作为电子传输层的有机体异质结(BHJ)太阳能电池,因其增强的稳定性、低成本制造和溶液工艺兼容性而备受关注[1–4]。ZnO纳米晶凭借高电子迁移率、可见光谱全程光学透明性和易于形貌控制,成为理想的电子传输材料[5–7]。尽管先前研究显示纳米棒、纳米壁和纳米四足能改善器件指标,
摘要科学家们正在开发兼具高活性、高选择性和耐久性,且依赖廉价丰富元素的催化体系。一种新开发的双功能铁卟啉催化剂不仅能通过两电子步骤将CO₂还原为CO,还能以82%的选择性将CO进一步转化为CH₄,且性能在数天内保持稳定。背景化石燃料燃烧、车辆排放和呼吸作用导致CO₂浓度不断攀升,清洁能源需求日益迫切,推动了CO₂转化研究。光还原——利用可见光驱动化学转化——为电还原和热力学方法提供了有吸引力的替代方案,特别是因为太阳能约一半位于可见光谱。然而,当前CO₂光还原体系的低选择性和产率限制了其商业可行性。实用CO₂还原催化剂面临的关键挑战是效率、稳定性和产物选择性,尤其是使用Fe、Co、Ni等非贵金
摘要设计层级纳米结构是推进光催化析氢的关键。本文报道了一种通过单步水热法制备高度整合的ZnO@TiO₂空心球的简便方法。这种独特的架构诱导多次光反射,增强光子吸收,而ZnO–TiO₂界面建立的内建电位延长了光生载流子寿命并加速电荷转移。与纯ZnO和TiO₂相比,ZnO@TiO₂复合材料在模拟太阳光照射下表现出高达0.152 mmol h⁻¹ g⁻¹的析氢速率,并在连续30小时运行中保持卓越稳定性。这些低成本、无毒的催化剂展现出可持续制氢的巨大潜力。背景氢气(H₂)作为清洁可再生能源的有力竞争者,自Fujishima和Honda开创性的光电化学分解水研究以来,TiO₂因其在太阳能驱动制氢方面的潜
摘要 通过快速热退火(RTA)处理,利用气液固(VLS)机制生长高均匀性金催化硒化铟(In₂Se₃)纳米线。Au催化In₂Se₃纳米线直径可通过变化Au膜厚度控制,纳米线均匀性通过快速预退火速率(100 °C/s)改善。与较慢加热速率(0.1 °C/s)比较,有无RTA工艺的In₂Se₃纳米线平均直径及分布(标准差SD)分别为97.14±22.95 nm(23.63%)和119.06±48.75 nm(40.95%)。原位退火透射电镜研究加热速率对沉积Au薄膜形成Au纳米颗粒的影响。结果显示有无RTA工艺Au纳米颗粒平均直径及分布分别为19.84±5.96 nm(30.00%)和约22.06±
摘要 0.05)。组织学和免疫组化分析显示胶原沉积和血管化显著增强(p<0.05)。数据表明GO实现TIMP-1可控长期递送,显著改善皮肤再生。 背景 皮肤损伤源于创伤、糖尿病、烧伤或手术,传统自体移植或合成皮肤替代物常面临供体短缺、感染风险、整合不佳等问题。 TIMP-1结合基质金属蛋白酶(MMP)保护细胞外基质(ECM)完整性,调节伤口愈合必需生长因子周转。TIMP-MMP轴失调导致愈合受损、瘢痕增生、纤维化。因此TIMP-1精确时空递送对最优上皮化至关重要。 现有细胞因子载体——PLGA、壳聚糖、PLGA微球、水凝胶——提供有限释放曲线。石墨烯氧化物,一种富含疏水π域和可电离边缘的二维
摘要 首次提出并演示一种具有电荷分离能力的装置,用于监测后道工艺(BEOL)过程中等离子体诱导损伤。这种新型电荷分离原位记录器(CSIR)可在先进鳍式场效应晶体管(FinFET)电路制造过程中,独立追踪天线上的等离子体充电效应量和极性。它不仅揭示天线上实时原位等离子体充电水平,还分离正负充电效应并提供两个独立读数。随着CMOS技术推向更细金属线,新电荷分离方案为BEOL工艺优化和器件可靠性提升提供强有力工具。 背景 等离子体增强工艺广泛用于形成鳍式场效应晶体管(FinFET)电路,由许多高深宽比结构和细金属线组成。制造中刻蚀和沉积步骤实现这些3D结构可导致FinFET器件显著等离子体诱导应力
摘要 本文提出一种简便、可扩展的Au@TiO₂蛋黄-壳纳米结构制备路线,结合金离子溅射至碳纳米线圈(CNC)与原子层沉积(ALD)TiO₂,随后煅烧。通过调节溅射时间精确控制Au纳米颗粒尺寸和负载量,获得吸收可见光(LSPR峰550–590 nm)的蛋黄-壳复合材料,作为高效光催化剂降解亚甲基蓝(MB)和高性能SERS底物。与纯TiO₂纳米管相比,Au@TiO₂显示显著增强的光催化活性和优异循环稳定性,Au-30 s样品实现最佳SERS灵敏度,检测MB低至10⁻⁶ M。 背景 异质金属/半导体复合材料是太阳能转化、生物医学、SERS、LED、环境修复的核心。特别是Au/TiO₂混合物结合Ti
摘要 采用低温燃烧法制备Ti掺杂MgAl₂O₄纳米荧光粉,展现明亮白光发射。高分辨球差电镜(STEM)成像直接可视化了表面外禀肖特基缺陷——铝空位(V_Al)和取代铝位的Ti⁴⁺离子(Ti_Al⁺)。密度泛函理论(DFT)计算证实缺陷对(Ti_Al⁺–V_Al)²在能量上稳定,为纳米尺度材料中观察到的蓝移白光提供清晰微观解释。 背景 从块体到纳米尺度的转变深刻改变力学、光学和电学性能,主要归因于尺寸诱导应变和非平衡表面结构的普遍性。在纳米荧光粉中,量子限域和表面相关缺陷化学可用于调控发射特性。掺杂剂氧化态及其晶体学位置强烈影响荧光粉性能;在纳米颗粒中,掺杂剂常占据块体晶体不可及的表面位点,导
摘要 量子点发光二极管(QD-LED)因高色纯度、柔性、透明性和成本效益被视为潜在显示技术。为实际应用,开发环保材料制备无重金属QD-LED是减少对人体健康和环境污染影响的最关键问题。本工作利用低成本、安全、环保前驱体通过绿色溶剂热法制备不同荧光的无重金属InP/ZnS核壳量子点。最大荧光峰~530 nm、优异荧光量子产率60.1%、半峰全宽55 nm的InP/ZnS核壳量子点作为发光层制备多层QD-LED。多层InP/ZnS核壳QD-LED表现出~5 V开启电压、12 V下最高亮度160 cd/m²、6.7 V下外量子效率0.223%。总体而言,多层InP/ZnS核壳QD-LED展现作为未来
摘要 图案化金属电极(PME)是增强薄膜有机太阳能电池(OSC)光收集的验证策略。两种主流PME几何结构——纳米孔阵列和纳米柱阵列——虽经实验测试,但其相对优劣尚不明确。本工作对PSBTBT:PC₇₁BM有源层中的这两种架构进行全面理论对比。通过优化各PME的高度、周期和填充比,发现两种设计在350–850 nm范围内均实现相同的积分吸收效率82.4%——较平面参比提升9.9%。尽管光谱性能相似,底层集光机制不同:纳米孔PME依赖偶极子型局域等离子体共振(LPR)和定位于脊顶的表面等离子体极化子(SPP);纳米柱PME在柱顶激活类似模式,同时在底部激发额外SPP。纳米柱配置提供适中填充比(≈3
摘要 金属有机框架(MOF)虽具潜力,但因光吸收有限和化学不稳定,在可见光光催化中往往无效。本文报道通过温和溶剂热法合成Pd负载Zr基MOF(UiO-66),再经浸渍还原沉积高分散Pd纳米颗粒。伊红Y(EY)致敏将吸收边延伸至可见光区(λ≥420 nm),而UiO-66的高比表面积和稳健框架促进高效电荷传输。可见光照射下,Pd/MOF催化剂实现氢气释放速率9.43 mmol g⁻¹ h⁻¹——较原始UiO-66(0.03 mmol g⁻¹ h⁻¹)提升两个数量级以上。详细结构、光谱和光电化学研究证实,Pd纳米颗粒、EY与Zr-MOF晶格的协同组合提供增强的光收集、电荷分离和催化活性,为稳定、低
摘要 为通过多元醇合成获得最优1:1组分FePt合金纳米材料,铁前驱体(五羰基铁,Fe(CO)₅)必须过量使用,因Fe(CO)₅在FePt合成典型温度下处于气相,无法完全消耗。利用过量铁前驱体生成Fe₃O₄纳米颗粒是充分利用铁前驱体的有效策略。本文应用简便后处理法消耗过量铁,后处理在150和200 °C下将其氧化为Fe₃O₄,生成单分散双相FePt-Fe₃O₄纳米颗粒体系。后处理法不影响FePt纳米颗粒的晶体结构、晶粒尺寸或组分。然而,fcc-Fe₃O₄纳米颗粒的含量和晶粒尺寸可通过将后处理温度从150 °C提高至200 °C简单增加。 背景 FePt纳米材料因在磁存储、永磁体、燃料电池催化
摘要 本文提出一种超循环原子层沉积(ALD)策略,结合常规热ALD与原位O₂等离子体步骤,沉积ZnO薄膜,无需外源掺杂即可精准调控电学性能。通过调节O₂等离子体曝光时间和每超循环的热ALD循环数,实现电阻率和载流子浓度六个数量级的调控。氢相关缺陷被确认为调控的主要驱动因素,开尔文探针力显微镜(KPFM)直接关联费米能级位移与载流子密度变化。该稳健自限制工艺为先进光电应用提供了可扩展的定制电学特性ZnO薄膜制备路径。 背景 氧化锌(ZnO)因优异的光学透明性和n型导电性长期被誉为“未来材料”。其用途涵盖平板显示、触摸屏、低辐射镀膜、薄膜太阳能电池的透明导电电极,以及LED、光电探测器、功率器件
摘要 二维无机层状纳米片在固体和油分散体系中均作为高效润滑剂崭露头角。本研究系统考察了表面接枝和层间插层对α-磷酸锆(ZrP)纳米片在矿物油中减摩抗磨性能的影响。原始ZrP先用含C8、C12或C16烷基链的硅烷偶联剂功能化以改善油溶性,随后用己胺(N6)或1-十二胺(N12)插层以扩大层间距离。摩擦学测试显示,外表面较长烷基链配合适度增加层间距,产生最有利的摩擦系数和磨痕直径,特别是在高载荷条件下。研究表明,审慎控制表面和层间化学可调控二维纳米片在润滑油中的性能,为设计下一代纳米润滑剂提供途径。 背景 纳米润滑油——以无机纳米颗粒增强的常规油——因其优于纯有机添加剂的减摩抗磨能力而受广泛关注
摘要 锂氟化物(LiF)是体异质结聚合物太阳能电池(PSC)中经验证的阴极缓冲层(CBL)。常规LiF层因绝缘特性限制在~1 nm,沉积控制困难且对底层有源层保护不足。本文证明,通过在有源材料与LiF间插入薄C60中间层,可使用更厚的LiF层而不牺牲效率。采用C60(3 nm)/LiF(5 nm)双层的PSC达到峰值功率转换效率(PCE)3.65%,为单层5 nm LiF器件(1.79%)的两倍。性能提升主要源于C60/LiF界面因互混而改善的电导率、P3HT/C60子电池的形成及C60的光学间隔层效应。当LiF厚度增至8 nm时,C60/LiF双层仍保持1.10% PCE,而单层LiF几乎失
纳米材料