ECS固体科学与技术杂志

由于氮化硅薄膜材料具有非常理想的物理、化学和电学特性，并且具有实现新器件技术的潜力，因此学术界和工业界对其材料系统的兴趣不断增强。如本文所述，氮化硅材料系统包括非氢化（SiN_x个)和氢化（氮化硅_x个：H）氮化硅以及富氮化硅薄膜，定义为氮化硅_x个非氢化（SiN）中均含有C夹杂物_x个（C） ）和氢化（SiN_x个：H（C））表格。由于对这些材料的兴趣极高，本文旨在作为作者早期出版物[a.E.Kaloyeros，F.a.Jové，J.Goff，B.Arkles，氮化硅和富氮化硅薄膜技术：沉积技术和相关应用的趋势，ECS固体科学杂志。Technol公司。,6，691（2017）]总结了截至2016年底的氮化硅研发（R&D）趋势。在本次调查中，重点关注2017年至2019年在硅和氮源化学、气相生长过程、薄膜特性和新兴应用方面的前沿成就和创新，特别是在传感器、生物界面和光子学等异质器件领域。

本文回顾了今天的CMP（化学机械抛光）泥浆是如何创新的，并探讨了推动进一步发展的想法。在早期的半导体抛光中，使用了机械抛光，重点是控制磨料粒度，从而通过湿法分级使用氧化铝磨料。随着材料从锗转向硅，应用从无线电转向集成电路，人们对磨料的材料和尺寸进行了研究，以提高抛光精度，最终采用了硅。随后，为了追求更高纯度，1985年引入了使用有机原料的超纯胶体二氧化硅，并成为当前半导体CMP的标准。关于CMP的第一份报告可以追溯到施密特1962年的论文。尽管该报告基于目视检查，但该方法经验证符合当今的检查技术。CMP通过与清洁技术的集成实现了进一步的缺陷减少。在其历史上，抛光始终追求表面的均匀作用，推动污染物减少，偶尔通过多种技术的结合实现重大突破。当不同的技术独立发展到一定程度，并根据市场需求相互作用和结合时，创新就诞生了。

晶圆键合是微系统技术中用于加工工程基板和封盖的重要工艺步骤。通常，工作和文献集中于主晶圆区域的键合。然而，近年来，MEMS技术变得更加复杂，在晶片键合之后有更多的工艺步骤。因此，晶片边缘变得越来越重要，必须进行工程设计。本文讨论了实现这一点的方法。

锰⁴⁺-活性荧光粉是一类新型的非稀土荧光粉，可替代商用Eu²⁺-活性氮化物/氧氮化物荧光粉在各种应用中越来越受到关注。在这篇综述文章中，不同Mn的结构和光致发光（PL）特性⁴⁺-对活性荧光粉进行了讨论。这里考虑的宿主材料大致可以分为五类；氟化物、氧化物、氟氧化物和两种氟化合物。每组荧光粉还可以根据其不同的PL光谱特征（例如，是否出现零谱线（ZPL）发射峰）分为十一个亚类。锰的ZPL发射和吸收能⁴⁺在构型坐标（CC）模型中，使用Franck−Condon分析方法从PL和PL激发光谱中确定了离子。这些结果用于获得可靠的磷光体参数，即晶场(Dq（数字）)和Racah参数(B类和C类)Mn的⁴⁺各种宿主材料中的离子。基于CC模型对PL强度与温度的关系以及发光寿命的关系进行了建模，如果在传统的热猝灭模型中不仅考虑了光学声子，而且还考虑了声学声子的贡献，则获得了很好的一致性。还讨论了静水压力和掺杂浓度对PL光谱特征的影响。最后，锰的关键特性⁴⁺-本文讨论了这种红色和深红色荧光粉系统在温钨发光二极管和室内植物栽培应用中的活性荧光粉。

近年来，倍频电池已成为微机电系统的理想电源。Betavoltaic电池是一种使用传感器将β放射同位素源的衰变能量转换为电能的装置。它们具有能量密度高、使用寿命长、抗干扰能力强、体积小、重量轻、易于小型化和集成等优点，因而成为微能源领域的研究热点，betavoltaic电池的能量转换效率低以及技术局限性阻碍了其进一步应用。在这篇综述中，介绍了倍他伏打能量转换的理论、对用于有效激子产生、离解和电荷传输的倍他伏打电池的理想材料和结构设计的最新理解，以及实现最佳结果的最新尝试。这篇综述文章的结论是，确定了提高电池性能的剩余挑战，并为贝塔伏打电池的实际应用提供了前景。

在由两部分组成的报告的第一部分中，我们详细系统地回顾了碳化硅（SiC）材料系统尖端创新的最新进展，重点是化学气相沉积（CVD）薄膜技术。为此，总结了传统碳化硅应用的增量开发以及新型碳化硅应用中的主要进展的最新结果。重点放在硅和碳的新化学源上，特别是以单源SiC前体的形式，以及新兴的分子和原子级沉积技术，特别注意它们对所得薄膜特性和性能的影响。审查还包括相关的研究和开发工作，以及它们对引进新技术应用的潜在影响和作用。第二部分将重点介绍物理气相沉积（PVD）以及其他沉积技术的发现。

本文概述了氮化硅和富氮化硅薄膜的最新化学和加工技术，即氢化（SiN_x个：H和SiN_x个：H（C））和非氢化（SiN_x个和SiN_x个（C） ）表格。重点是这些SiN中的新兴趋势和创新_x个材料系统技术，重点关注硅和氮源化学和薄膜生长过程，包括它们对最终薄膜性能的主要影响。它还说明了SiN_x个及其SiN_x个（C） 衍生产品是日益增长的研究和制造兴趣的焦点，其潜在用途正在扩展到新的技术领域。

为了获得可靠的三维堆叠，在晶圆直接键合过程中应获得无空隙的键合界面。历史上，SiO₂是用于直接键合应用的研究最多的介电层，并且据报道在界面处形成空隙。最近，SiCN作为一种新的接合层候选材料被提出。对界面空洞形成机制的进一步了解将有助于避免在不同电介质上粘结空洞。在这项研究中，研究了SiO晶圆对键合界面上的空穴形成₂以及通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）沉积的SiCN。SiO空隙的存在₂通过扫描声学显微镜在350°C下进行键后退火（PBA）后确认。另外，PECVD沉积的SiCN在键后退火后显示出无空隙界面。更好地理解SiO处空洞形成的机制₂键界面，我们用正电子湮没光谱（PAS）检测原子级开放空间，用电子自旋共振（ESR）评估N₂等离子体活化。通过将这些结果与之前的结果相关联，我们得到了SiO上孔隙形成机制的模型₂并提出了SiCN键合界面的缺失。

铜、银和金具有独特的特性，提供了多种应用可能性。例如，低电阻率和高电迁移电阻使其作为集成电路和微电子器件中的互连层具有吸引力，而其纳米级结构的光学特性允许制造等离子体器件。为了制造纳米结构、器件和电路，需要蚀刻或图案化技术。虽然可以应用液相或气相技术，但由于需要生成各向异性纳米图案尺寸，通常会使用等离子体或辉光放电方法。第11组金属（铜、银和金）在低于150°C的温度下形成少量挥发性化合物，这限制了可用于执行蚀刻/图案制作的方法。卤化等离子体广泛用于蚀刻金属层；然而，铜、银和金卤化物的低挥发性排除了低温过程。第11组金属在含有氢的等离子体中容易形成氢化物。尽管这些金属氢化物具有热力学不稳定性，但它们似乎是在低温（低于室温）下形成的，并且可以通过离子或光子辅助工艺从蚀刻表面解吸。类似地，可以使用碳氢化合物蚀刻等离子体生成甲基化金属蚀刻产物。因此，即使使用形成聚合物的等离子体（例如甲烷或其他碳氢化合物）进行图案制作，也可以实现12±1 nm/min以上的蚀刻速率。与其他气相或液相技术相比，这些简单的消减等离子体蚀刻方法在纳米级器件和电路的制造中具有显著优势。

表面激活键合作为实现不依赖于尺度的高性能CMOS器件的关键技术越来越受到人们的关注。电介质键合的主要挑战是降低工艺温度，以便与CMOS工艺兼容。在过去，我们证明了使用SiCN作为界面介电层的低温键合，其中我们获得了超过2.2J/m的键能²采用250°C的焊后退火工艺。在这项工作中，改变了SiCN的组成，以确定参与键合机制的关键元素。研究了三种不同成分SiCN的膜密度、粗糙度、CMP结果、水接触角和等离子体活化的影响。键能大于2.5 J/m²获得了富碳SiCN薄膜。

n-Al上替换V/Al/Ni/Au触头的可行性_0.85镓_0.15N： 研究了无Au V/Al/Pt接触的远紫外发光二极管中常用的硅。结果表明，V和Pt层的厚度对在低退火温度下实现低接触电阻率和光滑接触表面起着重要作用。V（10 nm）/Al（120 nm）/Pt（40 nm）在700°C下退火5 min的比接触电阻率与V（15 nm）/Al120nm）/Ni（20 nm）/Au（30 nm）在850°C下热处理30 s的比接触电阻相当。此外，优化的V/Al/Pt接触的均方根粗糙度为8.3 nm，而V/Al/Ni/Au的均方根粗糙度为30 nm。

随着半导体行业不断缩小集成电路（IC）芯片尺寸，出现了电阻电容（RC）延迟，导致芯片性能恶化。为了减少RC延迟，低介电常数（低-k)具有适当机械强度的薄膜已被用作金属间介质（IMD）。在本研究中-k采用等离子体增强化学气相沉积法制备了等离子体聚合二乙氧基甲基硅烷（ppDEMS）薄膜，以DEMS前驱体与氦气载气（DEMS/He FRR）的流量比为关键参数。随着DEMS/He FRR的增加，折射率从1.401降低到1.386k数值从2.77下降到2.10。从X射线光电子能谱的C1s、O1s和Si2p峰的高分辨率扫描来看，碳含量增加，氧含量减少，同时薄膜密度降低。随着DEMS/He FRR的增加，硬度从2.5 GPa降至1.8 GPa，弹性模量从17.08降至11.50 GPa。所有ppDEMS薄膜的泄漏电流密度均小于10⁻⁷A厘米⁻²1 MV厘米⁻¹根据ppDEMS薄膜的电气和机械性能，可以建议将其作为IMD。

其中，通过聚合工艺制备了由银纳米粒子（AgNP）和聚吡咯（PPy）包覆在PET上的（PPy-Ag）/PET复合材料，并用SEM和XRD技术对薄膜进行了表征。测定了PPy-Ag对PET介电性能的影响。XRD证明了（PPy-Ag）/PET样品的成功合成。SEM结果表明，Ag对复合材料的特性进行了改性，证实了（PPy-Ag）/PET的相互作用。测量了薄膜在50Hz至5.6MHz频率下的介电性能。密度能从9.1提高× 10⁻⁵PET至5480× 10⁻⁵J米⁻³用于（PPy-Ag）/PET。此外，松弛时间${\tau }_{r}$从1.7下降× 10⁻⁵PET至2.8× 10⁹秒（PPy-Ag）/PET。获得的数据证实了PET对PPy-Ag的掺入。这项研究促进了柔性聚合物纳米复合薄膜新型物理化学性能的发展，可用于高性能储能装置。

非晶氧化物半导体（AOS）薄膜晶体管（TFT）由于其优异的电子性能和低温制造能力，在诸如2T0C动态随机存取存储器等高级集成电路中显示出良好的应用前景。然而，金属与AOS之间的高接触电阻限制了AOS-TFT的适用性。本研究证明了通过使用MoO降低InMoO（IMO）晶体管的接触电阻_x个制造过程中的夹层。增加氧浓度会改变MoO的能带结构_x个并创建分级Mo-MoO_x个-IMO结构，在金属和通道之间的夹层处有一个明显的量子阱。因此，量子阱吸引电子和塑造带边的能力抑制了费米能级钉扎效应，最终导致欧姆接触的建立。优化的MoO_x个通过在退火过程中调整氧含量，中间层的接触电阻显著提高（～400%）。这一发现表明，在未来的超尺度非晶氧化物半导体薄膜中，提供优良的源极/漏极接触是一种很有吸引力的方法。

PVA/PVP/TiO₂使用不同的TiO制备薄膜₂通过溶剂浇铸技术进行浓缩。分析了TiO的影响₂PVA/PVP共混物的特性。利用FTIR、紫外/可见光谱和电桥电路对制备的纳米复合薄膜进行了表征。FTIR光谱表明了纳米复合材料相对于纯PVA/PVP的结构变化。光学研究表明，通过增加TiO₂PVA/PVP共混物中的浓度，PVA/PVP/TiO的带隙从5.40 eV减小到4.20 eV₂（10 wt%），纳米复合材料的折射率从PVA/PVP共混物的1.2020增加到PVA/PVP/TiO的2.5380₂（重量百分比为10%）。此外，在TiO最大浓度下，PVA/PVP共混物的透光率从97.6%降至55.4%左右₂此外，还对参数以及交流电导率进行了研究(σ_交流电). TiO的掺杂提高了制备薄膜的介电参数结果₂在不同浓度下观察到介电弛豫。PVA/PVP/TiO的跳跃机理₂薄膜由交流电导率支撑。发现添加10wt%TiO₂在5MHz频率下，PVA/PVP基体内部使纯PVA/PVP共混物的电导率提高了4.46倍。

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• TiO的影响₂研究了PVA/PVP共混物上的纳米粒子。

• TiO显著地诱导了光学和电学特性₂嵌入PVA/PVP。

• 光学参数证实了TiO₂影响PVA/PVP共混物的光学响应。

• 电气参数显示了交流电导率的修正。

• TiO的使用₂PVA/PVP正在改善纳米复合材料的光学和电学性能。

黄原染料是一种荧光染料，具有π共轭体系和独特的开环机制。以黄嘌呤染料为荧光基团的荧光探针具有摩尔消光系数高、荧光量子产率高、稳定性好、水溶性好等优点，适用于医学成像和生物成像诊断。因此，本文从pH值、活性氧物种、金属离子、阴离子、酶、巯基衍生物等方面综述了近年来黄原烯荧光探针的研究进展，总结了它们的设计思想、检测性能和应用，并指出了黄原烯萤光探针的发展趋势，为以后开发和利用黄原烯荧光探针提供参考。

本文是一篇综合性综述，探讨了智能技术在解决视障人士障碍检测和导航面临的挑战方面所带来的范式转变。本综述将其分为三个关键类别，即与鞋相关的设备、创新的盲杆和利用面部识别技术的可穿戴设备，对其潜在的机制、技术、挑战和实际应用进行了剖析。调查显示，将超声波传感器、IMU、3D激光雷达传感器和GPS等尖端技术集成到鞋用设备中，有望提高独立性和安全性。配备超声波、水、LDR和GPS等传感器的智能盲杆为用户提供实时反馈，使他们能够自信地在环境中导航。此外，利用面部和物体识别的可穿戴设备有可能彻底改变社交互动和物体感知。通过综合图像处理技术、传感器技术和检测器，本文强调了技术进步在提高视障社区生活质量方面的重要性。随着该领域的发展，该报告最后展望了一个更具创新性和影响力的智能技术解决方案的未来，使视力受损者能够以更大的自主性和信心驾驭世界。

本文回顾了今天的CMP（化学机械抛光）泥浆是如何创新的，并探讨了推动进一步发展的想法。在早期的半导体抛光中，使用了机械抛光，重点是控制磨料粒度，从而通过湿法分级使用氧化铝磨料。随着材料从锗转向硅，应用从无线电转向集成电路，人们对磨料的材料和尺寸进行了研究，以提高抛光精度，最终采用了硅。随后，为了追求更高纯度，1985年引入了使用有机原料的超纯胶体二氧化硅，并成为当前半导体CMP的标准。关于CMP的第一份报告可以追溯到施密特1962年的论文。尽管该报告基于目视检查，但该方法经验证符合当今的检查技术。CMP通过与清洁技术的集成实现了进一步的缺陷减少。在其历史上，抛光始终追求表面的均匀作用，推动污染物减少，偶尔通过多种技术的结合实现重大突破。当不同的技术独立发展到一定程度，并根据市场需求相互作用和结合时，创新就诞生了。

这篇综合性综述文章讨论了磷基光学温度计的简要历史、发展和应用，由于其能够远程和高精度测量温度，磷基光学测温仪在各个领域变得越来越重要。本文强调了为特定应用选择合适的磷光体材料的重要性，并考虑了晶体结构和测温模式等因素。然后深入研究荧光粉的结构重要性，讨论其发光特性。该综述特别关注基于荧光的温度依赖性技术，包括荧光强度比法，由于其简单的实施、可负担性和自我参照性，该方法受到了极大的关注。本文讨论了该方法的数学公式，包括玻尔兹曼分布和有效寿命计算。该综述还探讨了双模测温的概念，其中包括使用多个发光中心来提高灵敏度和热稳定性。这种方法在单发射极温度计易受激励强度或探测器稳定性变化影响的应用中特别有用。本文重点介绍了磷基温度计的优点、局限性和未来发展，包括其远程高精度测量温度的能力。

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• 光学测温应用中双钙钛矿磷光体的适用性。

• 双钙钛矿结构对温度传感器灵敏度的影响。

• 荧光强度比法是解释热传感器灵敏度的有效方法。

• 荧光粉可用作高温下的光学温度传感器。

本文详细概述了全固态锂硫电池中使用硫化物固体电解质所面临的挑战，并讨论了克服这些挑战的策略。首先，概述了硫化物固体电解质的合成过程，包括改善电解质性能的潜在途径，如离子导电性、空气和防潮性。随后，对可提高硫化物固体电解质机械强度的聚合物粘合剂和基质进行了综述。随后，描述了确保阳极-固体-电解质界面化学稳定性的方法。最后，讨论了采用上述所有方法组合而成的全固态锂硫电池原型。

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• 观察了硫化物固体电解质的主要合成方法。

• 介绍了提高SSE离子导电性、水分和空气稳定性的方法。

• 聚合物粘合剂是提高SSE机械强度的有效方法。

• 总结了保护金属锂免受SSE影响的方法。

• 介绍了全固态锂硫电池的性能。

正交κ-Ga的性质₂哦_三采用扫描透射电镜（STEM）、X射线衍射、电容电压剖面、微阴极发光（MCL）光谱和成像技术对外延横向过生长（ELOG）生长的薄膜进行了研究。ELOG掩模由SiO沉积形成₂TiO上的条纹₂在基面蓝宝石上制备的缓冲器，条纹沿着[11$\mathop{2}\limits^{\unicode{x00305}}$0]蓝宝石方向。κ-Ga₂哦_三ELOG的生长是使用卤化物气相外延（HVPE）进行的，结构的ELOG翼是在20μm宽SiO₂条纹，而条纹之间的增长最初是由5个-μm宽窗口。TEM分析表明，窗户中的材料包含120^o个κ-Ga典型的旋转纳米畴₂哦_三而在机翼区域，材料为单畴单晶。电影正在进行，净施主密度接近10¹³厘米⁻³数据表明，窗户中的材料比机翼中的材料阻力大得多。MCL光谱和成像显示，窗口中的非辐射复合中心密度远高于机翼。

WS公司₂由于其优异的电气和物理性能，是一种新兴的半导体，在下一代器件架构中具有潜在的应用前景。然而，不可避免的表面污染物和氧化层的存在限制了WS的性能₂-基于场效应晶体管（FET）；因此，需要新的方法来恢复原始WS₂表面。在本研究中，WS的厚度₂通过结合自限制远程等离子体氧化和KOH溶液刻蚀工艺，通过制造凹槽通道结构，调整了该层并将其表面恢复到原始状态。KOH溶液和WO之间的反应_X（X）实现了逐层厚度控制，因为在润湿过程中选择性地去除了最顶层的氧化层。WS的厚度₂膜层随凹槽周期数线性减少，垂直刻蚀速率约为0.65nm周期⁻¹显微拉曼光谱和高分辨率透射电子显微镜显示，逐层蚀刻工艺对底层WS的结晶度有标称影响₂频道。最后，通过去除WS表面的周围分子和氧化层，恢复了原始状态₂通道，导致高性能FET的电流开/关比大于10⁶该方法提供了一种简单的方法，可以通过精确的厚度控制恢复过渡金属二硫族化合物（TMDC）半导体的原始表面，在各种领域具有潜在的应用，如基于TMDC的（光）电子和传感器器件。

新型金属氧化物材料，如InGaZnO（IGZO）、ZnO、SnO和In₂哦_三和改进的制造工艺大大提高了已实现和投影薄膜晶体管（TFT）的性能。金属氧化物TFT（MOTFT）材料有效场效应迁移率的记录值已接近150厘米²/与。我们报告了基于三种模型的改进紧凑型TFT模型：RPI TFT模型、统一电荷控制模型（UCCM）和多段TFT紧凑型模型。该改进模型通过引入一个变化的亚阈值斜率，解释了亚阈值区中的非势能斜率，并解释了栅极偏置和寄生阻抗对非平凡电容的依赖性。使用该模型对TFT响应进行的分析和分析计算表明，TFT对冲击太赫兹和亚太赫兹辐射具有显著的响应。使用互补逆变器和相匹配THz信号馈电显著提高了检测灵敏度。

氢的离子注入⁺和D⁺到Ga₂哦_三产生了几个O–H和O–D中心，这些中心已经通过振动光谱进行了研究。这些缺陷包括主要的V_镓（1）-2H和V_镓（1）-之前研究过的2D中心以及可以通过热退火转化为这种结构的其他缺陷。还分析了光谱的偏振依赖性，以确定缺陷的跃迁矩的方向，并提供有关缺陷结构的信息。我们的实验结果表明，H的注入⁺（或D⁺)到Ga₂哦_三产生两类具有不同极化特性的缺陷。理论发现，这些O–H（或O–D）中心基于捕获H（或D）原子的Ga（1）空位的两个移位配置。V的相互作用_镓（1）-还研究了植入样品中具有其他缺陷的nD中心，以帮助解释观察到的O–D线的数量及其在退火时的反应。氢化二空位V_镓（1）-V（V）_哦中心被视为一个例子。

本文从理论上研究了氧化物沉淀物的相组成，以及在自由能最小的情况下相应的自交联物的发射，以及它们随沉淀物中氧原子数量的增加而发生的演变。结果可以解释氧化物沉淀物的成分演变以及其中的自交联物的作用。SiO边缘亚氧化物的形成₂达到临界尺寸后的沉淀物可以解释一些现象，如Cu通过分凝到亚氧化物区域而吸杂，以及通过亚氧化物中少数载流子的复合而降低寿命。它基于最小自由能对应变板和非应变板理论提供了另一种解释。第二个重点是氧化物沉淀形态的演变。根据与扫描透射电镜结果的比较，推断了氧化物沉淀物的形态演变顺序。事实证明，这与目前假定的顺序相反。

采用浇铸法和水热法合成了聚氯乙烯（PVC）/MoO3/NiMoO4/聚苯胺（PANI）/xwt%四丁基碘化铵（TBAI）聚合物。本研究考察了由PVC/MoO3/NiMoO4/PANI/x wt%TBAI聚合物组成的纳米复合材料的结构、电气和光学特性。利用X射线衍射和扫描电子显微镜研究了不同样品的结构和形貌。研究了不同量的TBAI对PVC/MoO3/NiMoO4/PANI/xwt%TBAI聚合物线性和非线性光学特性的影响。添加MoO3/NiMoO4/PANI。TBAI将直接和间接光学带隙分别降低至其最小值（3.88，3.04）eV和（3.58，2.13）eV。掺杂有MoO3/NiMoO4的聚合物具有最高的折射率值。只有填充MoO3/NiMoO4的PVC在可见范围内表现出最高的非线性光学参数。掺杂剂种类对荧光强度和发射颜色的影响。主聚合物的介电常数和交流电导值受TBAI用量的影响。在PVC/MoO3/NiMoO4/PANI/10 wt%TBAI聚合物中观察到最大能量密度值。科尔-科尔曲线显示，掺杂样品相对于未掺杂样品的不规则位移。获得的结果表明，PVC/MoO3/NiMoO4/PANI/x wt%TBAI纳米复合薄膜可用于各种电气和光电应用&#除息的；

基于不同温度的研究总是为重要应用的关键光电探测器的制造提供有益的认识。温度升高以及在光电探测器材料中加入掺杂剂将影响光电探测器的功能。本研究包括温度对纯SnO2和掺杂SnO2光电探测器的影响。通过共沉淀技术，通过添加阳离子掺杂剂，即Mg2+和Cu2+，对氧化锡的晶体结构进行了改性。采用各种表征技术来研究Mg2+和Cu2+对Sn4+晶格的影响。利用霍尔效应研究了材料在不同温度下的电学性能。分别合成了纯SnO2、掺镁SnO2和掺铜SnO2纳米粒子，并使用掺氟氧化锡薄膜作为导电介质用作光电探测器。根据不同温度下的电流-电压特性对所制备的光电探测器进行了优化。研究了晶体结构缺陷、氧空位、载流子浓度和温度对光电探测器的影响。对纯SnO2和掺杂SnO2光电探测器的比较研究表明，温度和晶体缺陷在光电导中起着重要作用。

在先进的电子系统中，通过精细集成实现顶层互连接口至关重要。在互连选项中，混合键合是最重要的选择，因为它具有适应高输入/输出（I/O）计数的卓越能力，有助于高密度内存集成、提高功率传输和提高信号速度。确保混合键合最高质量的一项关键技术是在介电层中嵌入铜互连。同样关键的是通过化学机械抛光（CMP）实现的表面平坦化，这包括一个精细的两步程序，从铜块CMP开始，到阻挡层CMP结束。后一步尤为关键，可以获得成功的混合粘合过程所需的不可或缺的表面光洁度。几个关键的表面特性显著影响了整体的结合率，包括通孔中的铜凹槽（“碟形”）、介电层的腐蚀和粗糙度，以及表面形貌从高密度铜通孔变为低密度铜通径。要优化这些参数，必须全面了解互连层的设计。在这里，我们深入研究了通孔缩放（从5µm到1µm）对碟形和滚落的影响，以及铜通孔密度变化（从16%到13%）对地形的影响。此外，我们还探讨了虚拟过孔的加入如何影响最终表面光洁度，从而可能提高粘结强度

研究了Fe:Co3O4/TiO2（FCTO）纳米异质结（HJs）的结构和线性/非线性光谱性能。采用喷雾热解技术合成了纯TiO2纳米结构和FCTO纳米结构HJ。使用扫描电子显微镜检查样品的表面形貌。进行能量色散X射线测量以确认制备的FCTO HJs的含量。用傅立叶变换红外光谱法研究了结构的变化和键合。通过X射线衍射测量研究结晶度、结构和晶格参数，发现纯TiO2纳米结构具有锐钛矿相的四方晶体结构，而Fe:Co3O4层具有立方晶体结构。XRD分析还表明，微晶尺寸从15.9nm（纯TiO2）增加到25.4nm（FCTO HJ）。通过UV-visible-NIR测量研究了光学性能。研究了FCTO HJ的光学参数，并评估了制备样品的非线性光学性能。与纯TiO2纳米结构相比，FCTO HJ的线性/非线性光学性能得到了极大增强。结果表明，Fe:Co3O4/TiO2纳米结构HJ被推荐用于许多可见光谱应用。

本文报道了采用固相合成法合成的（Pb0.50Ba0.35Ca0.15）（Fe0.25Nb0.25Ti0.50）O3[PBCTO]和（Pb.50Ba0.50）（Fe0.25Nb0.25Zr0.1Ti0.40）O3[PBZTO]陶瓷的结构、铁电性能、能量密度和光催化性能。X射线衍射和拉曼光谱证实了PBCTO和PBZTO陶瓷的四方相钙钛矿晶体结构对应的峰。极化电场测量中观察到微小的铁电滞后现象。PBCTO和PBZTO的剩余极化（Pr）和矫顽场（Ec）值分别为~3.63µC/cm2、~25.4 kV/cm、~1.39µC/cm和17.9kV/cm。能量密度由铁电滞回线获得。对于PBCTO陶瓷，最大未释放能量密度为0.72 J/cm3@200 kV/cm；对于PBZTO陶瓷，最大未释放能量密度为0.60J/cm3@200kV/cm。研究了在可见光照射下亚甲基蓝（MB）和甲基橙（MO）染料的光催化性能。在辐照80 min内，MB染料在PBCTO和PBZTO存在下的降解率分别为56%和98%。在PBCTO和PBZTO存在下，MO染料在各自波长下的降解率分别为48%和97%。这些研究中的大块陶瓷显示出有趣的多功能特性，可用于各种潜在应用。

在先进的电子系统中，通过精细集成实现顶层互连接口至关重要。在互连选项中，混合键合是最重要的选择，因为它具有适应高输入/输出（I/O）计数的卓越能力，有助于高密度内存集成、提高功率传输和提高信号速度。确保混合键合最高质量的一项关键技术是将Cu互连嵌入介电层中。同样关键的是通过化学机械抛光（CMP）实现的表面平坦化，这包括一个精细的两步程序，从铜块CMP开始，到阻挡层CMP结束。后一步尤为关键，可以获得成功的混合粘合过程所需的不可或缺的表面光洁度。几个关键的表面特性显著影响了整体的结合率，包括通孔中的铜凹槽（“碟形”）、介电层的腐蚀和粗糙度，以及表面形貌从高密度铜通孔变为低密度铜通径。要优化这些参数，必须全面了解互连层的设计。在这里，我们深入研究了通孔缩放（从5µm到1µm）对碟形和滚落的影响，以及铜通孔密度变化（从16%到13%）对地形的影响。此外，我们还探讨了虚拟过孔的加入如何影响最终表面光洁度，从而可能提高粘结强度

通过射频溅射连续沉积ZnO/Si/ZnO层，制备了嵌入ZnO基体中的Si纳米粒子。样品生长温度分别为25℃、300℃和500℃，用于在钠钙玻璃和p型硅衬底上沉积ZnO/Si/ZnO层；采用反应射频溅射法，采用Ar/O混合气体沉积ZnO层_2,比例为66/33，作为工作环境。衬底类型和生长温度会影响第一层ZnO层的粗糙度，促进硅纳米颗粒的形成、基体特性以及光谱响应。初始ZnO层的粗糙度转移到ZnO的顶层，可以根据样品生长温度在65到370℃之间进行调整。透射电子显微镜显示，衬底温度主要影响硅纳米颗粒的密度，而不是其尺寸。对沉积在p型硅衬底上的ZnO/Si/ZnO薄膜进行了处理，获得了光传感器，在950至1150nm波长范围内显示出选择性响应，使其适合用作近红外探测器。

内部电场分布是影响硅漂移探测器（SDD）电荷收集效率的一个关键设计因素。SDD前后表面上的内部静电势分布由阴极电极上的外加电压决定，定义了最终的内部电场分布。前馈偏置耦合导致电极结构设计和电压调谐的复杂性。通过器件仿真研究了不同偏置电压下SDD的性能。当阴极偏压为-40 V，第一环偏压为-15 V，最外层偏压为-80 V时，探测器的电场分布均匀，电子漂移轨迹良好。模拟结果为内部电场和电子漂移轨迹对电荷收集效率的影响提供了新的见解。根据对仿真结果的分析×设计并制作了2000μm面积同心硅漂移探测器。研究了所设计探测器的电气特性，以证明所提出的器件设计方法的有效性。可以调整内部电场分布和电子漂移轨迹，以提高电荷收集效率。

我们报告了一种两步蚀刻工艺，包括电感耦合等离子体（ICP）蚀刻，然后进行湿化学蚀刻，以获得光滑和垂直的侧壁，这对基于AlGaN的电子和光电子器件是有益的。研究了ICP功率对蚀刻侧壁粗糙度的影响。据观察，仅ICP蚀刻并不能产生光滑的侧壁，因此必须随后使用四甲基氢氧化铵（TMAH）进行湿化学蚀刻，以提高侧壁的光滑度并减少倾斜角度。还彻底研究了器件结构的蚀刻侧壁随着湿蚀刻时间的形态演变。Al获得了一致的蚀刻结果_x个镓_1倍铝成分高达70%的N合金，表明了我们的蚀刻工艺的有效性。

我们报道了一种简单有效的改善介电/GaN界面特性的方法。在该过程中，5 nm厚的SiO₂该层通过等离子体增强原子层沉积沉积在GaN（0001）衬底上，然后在800°C下在流动N下退火300 s₂大气。二氧化硅₂然后使用缓冲HF溶液和Pt/Al去除该层₂哦_三/在衬底上制备了GaN金属氧化物半导体电容器。正偏压应力测试表明，使用该工艺制造的器件的平带电压偏移显著降低，可能是因为界面结晶度提高。该方法也适用于其他介质/GaN系统。

我们使用了Torigoe和Ono的方法[J.应用。物理学。,121，215103（2017）]研究β，直拉单晶硅中氧化物沉淀过程中每个沉淀氧原子发射的自洽数。为此，我们使用了具有埋藏式高掺硼外延层的pp外延片，这些外延层在950°C下经过和未经热预处理退火。从结果中我们得出结论，在未经热预处理的氧化物沉淀的初始阶段β在降到较低值之前非常高。在800°C下进行2小时的热预处理，初始值为β在下降也发生之前稍微低一些。如果在950°C热处理之前进行形核退火β数值从一开始就很低。所有这些结果都通过实验证实了我们之前发表的理论预测。这项工作还表明，晶体拉伸过程会影响初始β值，因为氧化物中的生长沉淀核可以通过空位吸收降低其应变。因此，当氧化物沉淀成核时，晶体冷却过程中的高空位过饱和度会导致初始值稍低β值。

混合键合已成为通过晶圆级和芯片级键合实现精细间距互连的一种有前途的方法。粘合表面的形态和清洁度对于确保高屈服强度至关重要。因此，通过化学机械抛光（CMP）实现表面平坦化被认为是一个关键过程。必须通过调整铜、阻挡层和结合电介质层之间的去除率，将铜垫上的凹槽控制在5 nm以下。通常，SiO₂用作接合电介质。然而，SiCN被认为是一种很有前途的电介质，因为它具有较高的结合强度、抑制空洞以及作为铜扩散屏障的能力。在这里，我们研究了用于杂化键合的同时进行的Cu、势垒和SiCN CMP。还评估了清洁和活化等CMP后处理过程。结果表明，可以通过稀释泥浆和氧化剂来调节这三种物质的去除率。在一定稀释率下，碱性阻隔浆料的选择性较低。等离子体活化表明，清洗过程中形成的铜钝化层被去除。因此，CMP和CMP后工艺的残留物在混合键合之前不会影响铜。

本文回顾了今天的CMP（化学机械抛光）泥浆是如何创新的，并探讨了推动进一步发展的想法。在早期的半导体抛光中，使用了机械抛光，重点是控制磨料粒度，从而通过湿法分级使用氧化铝磨料。随着材料从锗转向硅，应用从无线电转向集成电路，人们对磨料的材料和尺寸进行了研究，以提高抛光精度，最终采用了硅。随后，为了追求更高纯度，1985年引入了使用有机原料的超纯胶体二氧化硅，并成为当前半导体CMP的标准。关于CMP的第一份报告可以追溯到施密特1962年的论文。尽管该报告基于目视检查，但该方法经验证符合当今的检查技术。CMP通过与Clean Technology集成，实现了进一步的缺陷减少。在其历史上，抛光始终追求表面的均匀作用，推动污染物减少，偶尔通过多种技术的结合实现重大突破。当不同的技术独立发展到一定程度，并根据市场需求相互作用和结合时，创新就诞生了。

本文研究了铜在硝酸铁-氧化铝-苯并三氮唑体系中化学机械平面化过程中发生的分子相互作用。当实验参数（如下压力和浆液成分（苯并三氮唑、磨料、氧化剂）的浓度发生变化时，该系统的特点是去除率突然发生剧烈变化。这种行为是根据三种表面动力学过程来解释的即。铜的溶解、成膜和磨损去除膜决定了总去除率。提出了一个结合弗鲁姆金吸附苯并三唑分子等温线和朗缪尔吸附表面活性剂/离子等温线的唯象模型。导出了薄膜形成速率、薄膜去除速率和金属溶解速率与总去除速率之间的数学方程。通过将模型预测值与实验数据进行比较，验证了模型的有效性。当相互作用参数超过一定值时，描述突变的非线性方程表现出尖点突变。

与研究充分且技术先进的III-V组和II-VI组化合物半导体合金不同，三元金属氧化物半导体合金只是最近才开始受到广泛关注。在这里，我们描述了碱土金属取代对偏钒酸铜（CuV）的光学、电子和光电化学（PEC）性能的影响₂哦₆). 作为宿主，Cu-V-O化合物家族提供了一个通用的框架来开发这种成分-属性相关性。A的合金成分_0.1铜_0.9V（V）₂哦₆采用高效节能的溶液燃烧合成（SCS）方法合成了（A=Mg，Ca）光阳极。采用粉末X射线衍射（PXRD）、扫描电子显微镜（SEM）、漫反射光谱（DRS）、透射电子显微镜（TEM）、扫描电镜（SEM，和拉曼光谱。PXRD、TEM和拉曼光谱数据表明，多晶粉末样品是铜和碱土金属偏钒酸盐的互溶固体溶液，而不是这些化合物的简单混合物。DRS数据显示，随着铜的加入，光学带隙系统性降低。电子能带结构计算证实了这些趋势。最后，PEC性能表现出对合金成分的强烈依赖性，表明其可能适用于太阳能水裂解、异质光催化、磷光体照明/显示器和光伏器件。