摘要 演示了一种发射波长λ ~ 4.87 µm的高功率、低阈值、稳定单模运行埋入式分布式反馈量子级联激光器，采用采样光栅结构。受益于采样光栅优化的光场分布，6 mm和4 mm腔长器件在20℃分别获得948 mW和649 mW高连续波(CW)输出功率。通过精确控制两端面劈裂位置，器件单模产率显著提升。结果，在不同散热温度或高注入电流下获得稳定单模发射和无模式跳跃的线性模式调谐。 引言 量子级联激光器(QCLs)已成为最有前景的中红外光源之一，因其波长覆盖范围大、尺寸紧凑、输出功率高等亮点特性，在远程传感、高分辨率光谱和工业过程监测等应用中备受关注[1-4]。这些应用通常需要单模发射和高输出功率

摘要 开发了一种简便的水热聚合法，利用三嵌段共聚物F108作为表面活性剂制备单分散碳球(MCSs)。合成基于氨催化的苯酚与甲醛(PF)聚合反应。所得MCSs具有完美球形形貌、光滑表面和高分散性。通过调节PF前驱体用量，粒径可在500~2400 nm宽范围调控。掺杂适宜杂原子(N和O)且具有大比表面积(960 m2 g−1)的活化MCSs被获得。由这些活性材料制备的电双层电容器高性能电极展现优异比电容(0.5 A g−1下310 F g−1)和卓越循环稳定性(10,000次循环后92%电容保持率)。该工作为MCSs制备提供新机遇，具有潜在应用前景。 引言 过去几十年，多孔碳材料因高比表面积、良

摘要 制备并表征了具有不同Zr组分(x = 0.33, 0.48, 0.67)的Hf1−xZrxO2锗(Ge)负电容场效应晶体管(NCFET)。每种Zr组分的NCFET均展现亚阈值摆幅(SS)在某些点的突降，由负电容效应诱导。驱动电流IDS随退火温度升高而增加，归因于源/漏电阻降低和载流子迁移率改善。陡峭SS点在多次DC扫描测量中可重复且稳定，证明由NC效应诱导。对应陡峭SS的栅极电压VGS值一致，多次DC扫描保持顺时针IDS-VGS回线。固定退火温度下，Hf0.52Zr0.48O2 NC器件获得较高IDS但较大滞后；Hf0.67Zr0.33O2 NCFET可获得无滞后曲线和高IDS的优异性能

摘要 我们比较了通过臭氧后氧化(OPO)或等离子体后氧化(PPO)形成GeOx钝化层的Ge pMOSFET电学性能。两工艺均应用于Al2O3/n-Ge (001)衬底，随后原位ALD沉积5 nm HfO2栅极介质。X射线光电子能谱(XPS)和透射电镜(TEM)证实，PPO处理引入正阈值电压偏移和较低ION/IOFF比，表明界面退化。相反，OPO产生高四数量级的ION/IOFF比、更陡峭的亚阈值摆幅和优异载流子迁移率。OPO工艺中更厚的Al2O3阻挡层进一步提升迁移率。总体而言，OPO为实现高质量Ge/氧化物界面和改善Ge pMOSFET有效迁移率提供了更有效途径。 背景 传统CMOS器件逼近

摘要 柔性透明导电电极是柔性光电器件的关键组件，近年来研究广泛，但大多聚焦电极本身，鲜有涉及材料绿色化与可回收性。本文基于先前的开裂技术，结合绿色可回收的淀粉膜基底，演示了一种高性能透明导电电极(TCE)。该电极不仅展现极低方块电阻(Rs < 1.0 Ω sq−1 82%、性能指标 ≈ 10,000)，还具备超平滑形貌和可回收性。此外，在人体关节上演示了一系列生物传感器，表现出优异的灵敏度和机械稳定性。 引言 当前电子设备面临兼容性、机械柔性、环保等新挑战[1-5]。作为核心组件，透明导电电极(TCE)也面临高透光率、低电阻、柔性、生物相容性[6]、低成本[7]和可回收性[8]等挑战。目前广

摘要 本文提出了一种新型增强模垂直GaN场效应晶体管(FET)，该器件结合了二维电子气(2DEG)通道和衬底图案(SP)。通过调整SP的宽度和高度，器件在保持高击穿电压(BV)的同时实现了更低的导通电阻(RON)。经实验校准的ATLAS仿真表明，700 nm长、4.6 µm宽的SP使Baliga性能指标(BFOM = BV²/RON)较无图案对应器件提升了六倍，且不牺牲器件面积。纳米柱和SP的微观占地面积允许高密度集成，使该架构成为未来功率电子学的有力候选者。 背景 ZnO、In2O3、SiC和GaN等宽禁带半导体因其高击穿电压和优异的热稳定性而备受关注。特别是横向AlGaN/GaN高电子迁

摘要 纳米星。研究结果可助于纳米医学领域药物递送载体金纳米颗粒的形状设计。 引言 植物含天然初级和次级代谢产物，包括黄酮、皂苷、生物碱、类固醇、香豆素、单宁、酚、萜类、碳水化合物、蛋白质、氨基酸。近年植物提取物用于纳米材料合成，特别是金、银、二氧化钛、铜、钯、氧化锌、铂等金属纳米颗粒。多样植物化学物质作为还原剂参与金属盐向金属纳米颗粒转化，同时植物提取物作为稳定剂维持胶体稳定性。化学还原剂通常有毒，而植物提取物合成金属纳米颗粒绿色、环保、可持续。植物各部位（茎、果、种、叶、花）均可用于合成。大量综述调查植物提取物绿色合成金纳米颗粒（AuNPs）。该绿色策略一步一锅完成，过程简单、易行、成本低

摘要 大豆生物质这一可再生原料，通过免加热超声提取策略转化为发光纳米生物质点（NBDs）。所得非晶颗粒平均直径2.4 nm，发射亮蓝色荧光，量子产率16.7%。细胞毒性实验显示在800 µg/mL浓度下完全生物相容。重要的是，NBD荧光对Fe³⁺高度响应，检测限2.9 µM——远低于美国EPA饮用水标准。该绿色平台为环境和生物医学应用提供可扩展、低毒性探针。 背景 发光纳米材料革新了从发光二极管到生物成像和金属离子传感等领域。传统量子点（QDs）虽光学性能优异，但固有毒性限制应用。因此，寻找更绿色、可持续的发光平台迫在眉睫。 生物质——光合作用产生的有机物——为纳米材料合成提供可再生来源。可

摘要 本研究利用离子切片和原子层沉积制备双层电容器，包含5% Mg掺杂LiNbO₃单晶薄膜（200 nm）和超薄Al₂O₃隧道开关层（2–6 nm）。瞬态畴翻转电流测量显示，在单脉冲（II型）模式下，P-V滞回回线因Au/Pt不对称电极产生的内建电场和补偿内部印记场而变得对称。Al₂O₃层表现为理想隧道开关：铁电翻转期间导通，提供串联电阻抑制电极旁充电注入；翻转后截止，作为高阻介质。因此，Mg掺杂LiNbO₃电容器疲劳耐久性随Al₂O₃厚度增加渐进提升，超10⁴次循环。这些结果为增强铁电器件可靠性、用于非易失性存储器应用提供可行策略。 背景 锂铌酸锂（LiNbO₃）单晶薄膜因其卓越电光、声光

摘要 实现高性能柔性电极需在光学透射率和电导率间取得平衡。本研究证明，通过多功能纳米球光刻（NSL）制备的金纳米网格（AuNM）电极，将AuNM厚度限制在不超过40 nm——约为金中电子平均自由程——可实现这一平衡。在此条件下，电极在550 nm处透过率达89%，方阻仅104.5 Ω/□。柔性测试显示AuNM网格耐受拉伸应变远超块体金膜，更窄的孔间线宽提供更优应变适应性。有限元模拟佐证实验结果，确认NSL工艺对大面积柔性透明电极制备的可靠性。 引言 柔性透明电极是新一代可穿戴设备、显示器和生物传感器的核心。传统材料如氧化铟锡（ITO）和氟掺杂氧化锡（FTO）脆性大、制造成本高，导电聚合物环境

摘要 本研究采用密度泛函理论（DFT），考察九种大气气体——N₂、O₂、CO₂、H₂O、CO、NO、NO₂、NH₃和SO₂——在原始六方砷化硼（BAs）上的吸附行为。评估多个吸附位点，计算吸附能、电荷转移和功函数，分析电子态密度。SO₂表现出最强结合（−0.92 eV）、最短平衡距离（2.46 Å）和显著电荷转移（−0.179 e）。这些发现表明单层BAs可作为高灵敏、高选择性的SO₂传感器。 引言 砷化硼（BAs）是一种III-V族半导体，兼具优异光电性能、稳健力学性质和较大带隙。近年二维III-V材料——包括BN、AlN、GaN、GaAs、BP——在生物分子、污染物和气体检测方面展现潜力

摘要 本文介绍利用双光子聚合（2PP）实现亚100 nm间隙尺寸高分辨周期结构的方法。研究激光强度对特征尺寸和表面质量的影响，比较不同光敏材料对结构形成的作用。基于体素椭球几何特性，提出通过控制激光聚焦位置相对玻璃衬底的位置，实现特征尺寸小于100 nm的高分辨结构。研究分别覆盖沿体素长轴平面和垂直平面制造的结构。同时提供制备周期距离200 nm、间隙65 nm周期结构的有效方法。 引言 纳米技术持续进步推动器件微型化需求快速增长。衍射极限以下的微型结构可应用于等离子体学、微纳光学、纳米光子学、生物医学等领域。亚波长结构也能提升微纳尺度表征性能，如探针和纳米天线增强近场光限域，光栅将近场光学

摘要 在过渡金属氢氧化物中，钴、镍基化合物因其卓越的电化学性能备受瞩目，尤其在非酶传感领域。二元Co-Ni氢氧化物结合两种金属的氧化还原多样性，对葡萄糖检测表现出优异活性。本文提出一种单步、化学清洁的电化学沉积法，制备具有均匀1:1 Co:Ni比的三维非晶Co-Ni氢氧化物纳米结构。非晶相提供高比表面积、高效电子传输和丰富的Ni²⁺/Ni³⁺、Co²⁺/Co³⁺/Co⁴⁺氧化还原对，共同实现卓越的葡萄糖传感性能。在0.5 M NaOH中，传感器低浓度下灵敏度达1911.5 µA mM⁻¹cm⁻²，线性范围0.00025–5 mM，检测限0.127 µM，具长期稳定性和对常见干扰物的优异选择性。

摘要 聚二甲基硅氧烷（PDMS）纳米流体器件在医学、化学和生物传感领域至关重要。本文提出一种新颖、低成本的AFM探针基纳米铣削方法，通过调节压电执行器的驱动电压和频率，可制备尺寸可调的亚100 nm纳米通道。纳米铣削结合紫外光刻制备微通道，实现集成微纳通道的PDMS芯片。系统研究了PDMS交联剂比例对纳米通道几何形态的影响，并测量了KCl溶液在制备通道中的电导率。结果证实该方法能制备高精度、多通道纳米流体芯片，适用于无标记检测应用。 背景 微纳流体平台在DNA分析、细胞分选、蛋白质研究、食品安全和环境监测中发挥关键作用。随着亚100 nm通道需求增长——对病毒检测、纳米颗粒操控和离子传输研究

摘要 本研究采用水热法合成Al掺杂浓度为x = 0, 0.025, 0.05, 0.1的BiFeO₃粉末（记为BFAₓO），系统探究Al在B位取代对晶体结构、电学行为及光学响应的影响。X射线衍射（XRD）和拉曼光谱确认，尽管引入Al，铑方钙钛矿晶格（空间群R3c）保持完好。Fe K边和Bi L₃边的X射线吸收精细结构（XAFS）测量显示：Fe以混合Fe²⁺/Fe³⁺价态存在，而Bi保持三价。Fe K边谱揭示Fe 3d–Al 3d与O 2p杂化的竞争关系，Al掺杂增强Fe 4p轨道贡献。Bi L₃边分析显示2p₃/₂→6d跃迁增强，6d能级升高。Al掺杂还扰动Fe的最近邻和次近邻配位壳层，以及B

摘要 本研究利用空间原子层沉积（SALD）技术，以三甲基铝（TMA）和去离子水为前驱体制备氧化铝（Al₂O₃）薄膜，并分别进行氧气（O₂）、成型气（FG）及两步退火处理。通过Sinton WCT-120测量少数载流子寿命，利用电容-电压（C-V）测试评估固定氧化物电荷（Qf）和界面缺陷密度（Dit）以量化场效应钝化和化学钝化效果。结果表明：O₂退火产生高Qf（−3.9×10¹² cm⁻²），FG退火实现优异的Si界面氢化，获得低Dit（3.7×10¹¹ eV⁻¹cm⁻²）。结合两者优势，优化了先O₂后FG的两步退火工艺。该工艺使Al₂O₃薄膜同时具有高Qf（2.4×10¹² cm⁻²）和低Di

摘要 目的 研究4-噻唑烷酮衍生物与含PEG聚合物纳米载体复合物的水制剂是否增强其对大鼠胶质瘤C6细胞促凋亡作用。 方法 体外用大鼠胶质瘤C6细胞研究4-噻唑烷酮衍生物抗肿瘤机制。评估细胞存活、细胞周期分布、Annexin V表达，彗星实验估计DNA损伤。利用新型水基制剂的4-噻唑烷酮衍生物与聚合物纳米载体复合物增强对C6细胞促凋亡作用。 结果 所研究4-噻唑烷酮衍生物通过凋亡机制杀灭大鼠胶质瘤C6细胞，经FACS分析预G1期细胞、Annexin V阳性C6细胞出现、高等级DNA彗星数量增加证实。与含PEG聚合物纳米载体复合显著增强对大鼠胶质瘤C6细胞促凋亡效应，上述所有方法均证实。 结论 4

摘要 我们报道一种简便、室温阴极等离子体剥离法，利用电解质离子引导石墨烯纳米片（GNS）架构。选择水性NaOH或H2SO4分别获得片状或洋葱状GNS，经SEM和TEM成像验证。洋葱状GNS展现464 m2 g−1极高比表面积和1 M NaCl中5 mV s−1下67.1 F g−1比电容，远超片状GNS（72 m2 g−1，21.6 F g−1）。研究表明电解质离子选择可用于定制石墨烯形貌以增强储能性能。 引言 化石燃料快速枯竭和环境日益关切推动先进储能技术深入研究，含电池和超级电容器。超级电容器因高功率密度和长循环寿命备受青睐，分为赝电容器——法拉第反应主导——和电双层电容器（EDLCs）

摘要 纳米技术近期进展揭示罕见材料类别，在单一ABO3钙钛矿晶格中结合铁电性和磁性。这些多铁性材料实现电场控制磁性（反之亦然），为低功耗存储、传感器和能量转换器件开辟道路。本综述综合关键三元过渡金属氧化物——BiFeO3、YMnO3、稀土铬酸盐/铁酸盐——的结构起源、合成策略和功能性质，讨论纳米尺度工程如何增强磁电耦合。 引言 纳米磁学已成现代材料科学基石，驱动从高密度存储到靶向药物输送创新。磁性纳米粒子、薄膜、纳米棒展现畴依赖磁滞，支撑铁磁行为。当与铁电性耦合——表现为自发、可切换电极化——这些材料构成多铁性基础，此类材料稀见，因铁电性通常需空d轨道而磁性需部分填充d轨道。 理解ABO3氧

摘要 我们利用自制喷雾注入辅助化学气相沉积系统，以精炼食用棕榈油这一天然单一碳源，在铜衬底上合成大面积单层石墨烯。研究喷嘴与衬底距离、生长温度影响。拉曼映射分析显示，1 cm较短距离和950°C左右温度可获得高达97%覆盖率的大面积单层石墨烯（测量面积6400 μm2）。生长单层石墨烯结晶度较好，因2D带FWHM值<30 cm−1分布比例高。但缺陷浓度较高，建议引入闪冷技术。 引言 石墨烯，二维纳米材料，具有2sp2800°C）生长高质量石墨烯。但改良CVD工艺，特别是碳封装CVD（CE-CVD）法，报道可在近500°C低温下于Cu箔生长石墨烯 [13]。CVD技术中，典型利用甲烷 [14]