摘要研究了中红外区域的石墨烯负载超材料吸收器。通过十字形槽的耦合共振，光-石墨烯相互作用得到极大增强。随着费米能级升高，吸收峰显著蓝移，实现了吸收器宽范围的可调谐性。一个简单的电路模型很好地解释并预测了这种调制行为。该方案可用于开关、传感、调制和生化检测等多个领域。背景等离子体超材料（PM）吸收器利用深亚波长尺度的金属纳米结构工作。可在特定波长实现并调控完美吸收，从而在发光器/探测器、传感器、光热治疗、光机相互作用和高光谱成像等方面得到广泛应用。PM吸收器也为设计具有可调特性的新型功能器件提供了有前景的平台。引入液晶、半导体或相变材料等组分，可通过电、光或热手段调制光学响应，从而实现新型调制器

摘要 本文提出一种纳瓦级无电阻亚阈值基准电压源，具备高电源纹波抑制比（PSRR）。采用自偏置MOS分压器为整个基准电压源提供偏置电流，该电流为含阈值电压特性的正温度系数（TC）电流。将此电流注入不同阈值电压的晶体管，实现负TC大幅降低的阈值电压差（ΔV_TH），同时由产生的正TC项进行温度补偿。从而以紧凑结构实现低功耗、高PSRR的温度稳定基准电压源。65 nm CMOS工艺验证表明：最低供电电压可达0.35 V，有源面积0.00182 mm²。输出基准电压148 mV，-30至80 °C温度范围内TC为28 ppm/°C。线性敏感度1.8 mV/V，无滤波电容条件下100 Hz处PSRR达5

摘要 本文提出一种全介质梯度超表面，由熔融石英衬底上周期性排列的交叉状硅纳米块组成，在可见光谱段充当偏振分束器。通过为线性x-和y-偏振光沿x方向设计两个相反的透射相位梯度，超表面将两个正交偏振分导至入射光两侧对称角度（x-z平面内）。对45°入射偏振，透射x-和y-偏振分量在579–584 nm波段呈近乎相等强度。该器件为需要高效偏振分束的自由空间光学系统提供紧凑、超薄解决方案。 引言 超表面——亚波长纳米天线二维阵列——已成为以超薄轮廓操控光相位、振幅、偏振的强大平台。相比体积光学，超表面实现紧凑、低损耗、易制造器件。已实现偏振转换、全息、平透镜、光谱分束器等。 金属超表面最初通过两个π

摘要 阿尔茨海默病（AD）仍是全球代价最高的神经退行性疾病之一，凸显无创早期诊断工具的紧迫性。新兴证据将老年斑周围异常胆固醇积累与AD发病机制联系起来，提示胆固醇可作为可行生物标志物。本文引入一种新型纳米偶联物——聚乙二醇（PEG）修饰并偶联抗胆固醇（CHO）抗体的磁性氧化铁纳米粒子（MNPs），命名为NANOCHOAD，专为磁共振成像（MRI）检测大脑胆固醇沉积而设计。该平台亦靶向AD神经元特有的膜胆固醇减少。体外、体外和体内研究将验证生物相容性、特异性和MRI造影功效，为AD早期检测提供有望途径。 背景 神经元质膜胆固醇（CHO）含量对抵抗β-淀粉样蛋白毒性至关重要。人类和APP转基因小

摘要 调制连续波（CW）激光触发光热响应，快速吸收光并在受照纳米结构周围产生热波。本研究探讨此类激光照射对颗粒碎裂的影响及其对Al₂O₃纳米流体热扩散率的改善。采用性价比高的二极管激光器（532 nm，200 mW）打散去离子水中团聚的Al₂O₃纳米颗粒。简述了由调制频率和纳米流体光热特性支配的激光产生热波。动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）量化照射时间对粒径和分布的影响，光热电（PPE）法测量热扩散率。结果显示：部分碎裂使团聚体尺寸向本征11 nm直径靠拢，获得更窄粒径分布。相应地，30 min照射后热扩散率从1.444×10⁻³提升至1.498×10⁻³ cm² s⁻¹，展示光热碎裂

摘要 本文呈现一种横向双扩散MOS（LDMOS）晶体管，实现前所未有的比导通电阻（R_on,sp）8.5 mΩ·mm²，同时击穿电压（BV）达43 V。器件采用增强型双栅架构，在P阱下形成高掺杂N埋层；并在N漂移区下设计策略性部分P埋层。这些创新分别降低沟道电阻（R_c）和缓解垂直电场峰值，使导通电阻较前代设计改善37%。解析导通电阻模型和详细仿真数据确认R_on,sp与BV的权衡，指导掺杂浓度和层几何优化。 背景 现代模拟功率IC要求晶体管兼具低导通电阻和高击穿电压。对LDMOS器件，漂移区传统上主导电阻-电压权衡[1-20]。前期工作引入超浅沟槽隔离（USTI）LDMOS[21]，优化深

摘要 本研究引入一种硅基光电探测器，耦合亚波长金光栅与谐振腔，实现近红外（NIR）偏振探测。金-硅肖特基界面收集表面等离子体共振产生的热电子，拓展硅探测范围至禁带之外。有限差分时域（FDTD）仿真指导器件设计，电子束光刻实现精准纳米制造。实验结果显示：-2 V偏压下860 nm处响应率峰值达0.386 A W⁻¹，偏振峰谷比8.3，展示全硅光子学用于低成本、高性能NIR传感的潜力。 背景 光通信飞速发展需要廉价NIR偏振光电探测器（PD）。传统III-V和II-VI化合物（GaAs/InGaAs、TeCdHg）吸收系数高但生长昂贵且CMOS兼容性差。硅作为半导体工业基石，凭借成熟工艺、CMO

摘要 在Ge掺杂自支撑GaN衬底上生长的垂直GaN肖特基势垒二极管（SBD）展现出优异晶体质量和电学性能。阴极发光成像显示位错密度均匀约为1.3×10⁶ cm⁻²。器件呈现低开启电压V_on 0.70–0.78 V，I_on/I_off比为9.9×10⁷至1.3×10¹⁰。反向恢复测试显示100–500 µm直径器件恢复时间为15.8–24.5 ns，恢复时间和恢复电荷均与电极面积正相关。 引言 宽禁带半导体，特别是GaN，已成为下一代高频、高功率、高性能电子学的关键[1-6]。氢化物气相外延（HVPE）近期进展实现低位错GaN衬底（≤10⁶ cm⁻²）商业化生长[7-10]。基于此类衬底的

摘要 本研究探讨薄In₀.₁₅Al₀.₈₅As中间层如何影响以GaAs₀.₈₅Sb₀.₁₅应力缓解层（SRL）覆盖的InAs量子点（QDs）光学行为。利用高分辨X射线衍射（HRXRD）和77 K光致发光（PL）光谱，对比In₀.₁₅Al₀.₈₅As厚度为20 Å、40 Å、60 Å的样品与无中间层参考样。GaAsSb覆盖InAs QDs特有的II型发射在中间层存在时被抑制。20 Å层诱导52 meV蓝移，而40–60 Å层因应力增强产生红移。基态与第一激发态能量分离随60 Å中间层增至106 meV，谱线宽从52 meV收窄至35 meV。 背景 斯坦斯基-克拉斯坦诺夫机制形成的自组装InA

摘要 本文提出一种用于极限源漏极间距的高性能矩形栅U型沟道FET（RGUC FET）。当源漏（S/D）接触距离缩减至2 nm时，RGUC FET仍呈现近乎理想的亚阈值特性。区别于其他凹槽或U型沟道FET，其栅极接触无需在凹槽区形成，仅在U型沟道两侧垂直部分间的绝缘间隔层上形成。这种结构优势使其可用于制造更高集成度的极限源漏距集成电路。通过量子模拟详细研究了水平源漏距离、S/D延伸高度、栅氧化层厚度及材料等设计参数对电学性能的影响。与其他非平面多栅FET相比，新型RGUC FET更适合超高集成度应用。 引言 作为纳米级集成电路（IC）最有前途器件之一，无结型场效应晶体管（JL FET）凭借优异

摘要 几何相位是振动波函数中的额外相位演化，在广泛科技领域具有潜在应用价值。本文利用不变量算符法，研究了基于碳纳米管（CNT）纳米线谐振器压缩态下的几何相位特性。引入线性不变量算符——这一处理复杂时变哈密顿系统的有力工具——推导出几何相位的解析公式。基于此公式，通过数值图示详细分析了几何相位的时间演化行为，并考察了压缩参数对几何相位演化的影响。结果表明：几何相位整体呈振荡演化，其包络随时间增长；当经典振幅、阻尼因子、驱动力振幅等参数较大时，几何相位增长率显著增大；当系统角频率接近共振角频率时，几何相位随时间剧烈增加。本研究对理解纳米线振荡的拓扑特征至关重要。 引言 最小谐振器（如碳纳米管基纳

摘要 本文演示了在氧化铟锡（ITO）包覆熔融石英上，利用等离子体辅助分子束外延（PA-MBE）直接无催化剂生长单晶氮化镓（GaN）纳米线。通过精细调控生长温度和束等效压力（BEP），获得垂直取向（0001）且缺陷极少的纳米线，光致发光（PL）谱中无黄光发射即为证。导电原子力显微镜（C-AFM）证实单根n型掺杂纳米线导电性良好，彰显该平台用于下一代透明光电器件的潜力。低温生长工艺在保护底层ITO完整性的同时，实现了高质量GaN材料制备。 引言 商用III-族氮化物器件主要依赖蓝宝石衬底，限制了规模化与成本。石英更廉价且广泛应用，但其绝缘性要求透明导电覆盖层。ITO兼具透明导电，但常规高温沉积易

摘要 本文提出一种宽带、高效吸收器，利用法布里-珀罗（FP）型结构中的空腔等离子体（VP）效应。器件由穿孔银膜、氧化铝间隔层和连续银底镜组成。混合FP/VP共振在635 nm处实现99.8%吸收峰值，同时将热点处局域电场强度提升2284倍。通过调节顶层厚度或环境折射率，可精准调谐共振波长，使器件可作为折射率传感器，理论性能指标（FOM）达3.16。该设计为太阳能收集、光电探测器、热辐射源等新一代光子应用提供了通用平台。 背景 表面等离子体共振（SPR）指贵金属/介质界面自由电子集体振荡，能显著增强等离子体结构中的光吸收。传统基于SPR的吸收器——从光栅阵列、金属纳米颗粒到纳米孔薄膜——已广泛

摘要 血红素是一种生物利用度极高的铁源，但其微乎其微的水溶性严重限制了应用。本文报道了一种简单的透析法，可制备两种截然不同形态的血红素纳米颗粒——蝌蚪状（头部约200 nm、尾部约100 nm）和球状（50–100 nm）。两种形态均表现出显著提高的溶解度，其中球状颗粒在25 °C下较游离血红素实现了308倍的溶解度增强。这些纳米颗粒在酸性pH、高温及高离子强度条件下保持稳定，并展现出强近红外吸收，使其成为食品强化、生物医药递送及光热治疗的理想候选材料。 引言 铁缺乏影响全球近20%的人口，导致贫血和生活质量下降。植物来源的非血红素铁虽易获取，但吸收率往往不理想。血红素源自血红蛋白和肌红蛋白

摘要 光学吸收器在生物医学传感、太阳能收集、拉曼光谱等应用中至关重要。传统设计依赖昂贵纳米加工，限制大规模部署。本文提出一种直观、低成本制备路线：标准蒸发沉积银镜、二氧化硅间隔层、蒸发纳米颗粒顶层构成吸收器。实验测量显示：孤立银纳米颗粒在 470 nm–1 µm 波段吸收率超 77%；引入银-铜（Ag-Cu）混合纳米颗粒层，495–562 nm（67 nm 带宽）吸收率超 90%；Ag-Cu 吸收器经受控温度退火，高吸收区拓展至 506–1000 nm，可见光至近红外全波段吸收率超 90%。该方法提供可放大、可调谐的高性能吸收器平台。 引言 亚波长吸收器，常称金属-绝缘体-金属（MIM）结构

摘要 精准、快速监测 Fe³⁺ 对健康和环境安全至关重要。本文首次报道饰 Ag 纳米颗粒的 TiO₂ 纳米管阵列，利用阳极溶出伏安法实现 Fe³⁺ 灵敏度 ~30 µA·µg⁻¹·L，检测限 15 nM。Ag 层降低电子-空穴复合、增强电荷转移，实现无需样品预处理的高效 Fe³⁺ 检测。 背景 铁对氧传输必不可少，但过量 Fe³⁺ 产生活性氧（ROS）导致阿尔茨海默病、威尔逊病、门克氏病等。工农业活动将 Fe³⁺ 排入水体，构成全球健康风险。常规技术（AAS、ICP-MS、ICP-ES）需昂贵设备和大量样品前处理。纳米材料（石墨烯、量子点、贵金属纳米颗粒）因高选择性、灵敏度、操作简便成为有前

摘要 中空异质结构纳米复合材料是提升光催化活性的有效策略。本文构建三元 TiO₂/CdTe/BiOI 体系：TiO₂ 中空微球作骨架，CdTe 量子点（QDs）作电子给体，BiOI 纳米片提供可见光收集和电荷分离增强。所得 TiO₂(H)/CdTe/BiOI 复合材料在模拟阳光下 90 min 实现甲基橙（MO）99.7% 降解，超越所有二元及实心球对照样品。性能增益归因于协同光吸收、比表面积增加、高效界面电荷转移，经 XRD、SEM/TEM、BET、XPS、UV-Vis、Mott-Schottky、PL、光电流测量证实。该工作展示了制备高性能、环境友好水净化光催化剂的可放大路线。 背景 半

摘要 摩尔定律逼近物理极限，传统冯·诺依曼架构面临瓶颈。基于电阻式随机存取存储器（RRAM）的存内计算架构有望打破冯·诺依曼瓶颈。本文采用原子层沉积（ALD）工艺制备兼容 CMOS 工艺的 HfAlOx 基 RRAM。Ag 和 TaN 作顶电极实验表明，Ag/HfAlOx/Pt 器件展现低置位电压（0.33–0.6 V）、低功耗、良好均匀性，适合存内计算器件。基于该结构，以 100 ns 高频低压脉冲（0.3 V 和 0.6 V）高速实现 IMP 逻辑，两步 IMP 可得 NAND 逻辑。 背景 存储与计算分离是冯·诺依曼架构核心限制。高带宽内存、近存计算、神经压缩网络虽能减少访存时间，但未

摘要 本研究旨在通过化学还原法合成、表征并考察负载于气相生长碳纳米纤维（VGCNF）的 Pd₁Au₁ 阳极催化剂的催化活性。XRD 和 Rietveld 精修确认单相化合物形成，显示立方晶系 (111) 晶面单峰。FESEM、EDX、氮吸脱附、XPS 进一步表征。循环伏安法测试电化学性能。介孔 VGCNF 支撑使极少金属催化剂仍产生优异电流密度（66.33 mA/cm²）。Tafel 图分析动力学活性显示 Pd₁Au₁/VGCNF 对甘油氧化反应有强电催化效应。但将自制阳极催化剂应用于被动直连甘油燃料电池（DGFC）仅得 3.9 mW/cm² 功率密度。为探明低性能原因，对膜电极组件（MEA）

摘要 金属-绝缘体-金属（MIM）电容器在射频、DRAM、混合信号 IC 中至关重要，器件尺寸缩放要求电容密度不断提升。本研究采用微波退火（MWA）增强 Al₂O₃/ZrO₂/Al₂O₃（A/Z/A）MIM 电容器介电性能。1400 W、5 min MWA 处理将 ZrO₂ 介电常数提升至 41.9 —— 增加 40% —— 同时衬底温度保持 400 °C 以下，兼容后道工艺（BEOL）。漏电流密度基本持平（沉积态 1.23×10⁻⁸ vs 1400 W 1.36×10⁻⁸ A/cm²），导电机制确认为场辅助隧穿。 背景 10 fF/µm²。高-κ 介质如 HfO₂、ZrO₂、Ta₂O₅、T