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异质结构最新视觉报道_异质结电池产能排名(2024年12月全程跟踪)

内容来源：麦吉窗影视所属栏目：热点更新日期：2024-12-01

异质结构

Accounts of Materials Research (AMR) 成果兰州大学严纯华院士-席聘贤教授团队通过原子界面、簇界面和异质结构三类稀土界面结构材料（RE-ISM）阐述稀土界面结构在不同电催化小分子转化中的应用和优势。通过使用跨时空维度的高分辨率实时分析方法，可以了解稀土界面相互作用机制与内在结构之间的相关性，为高性能RE-ISM的设计提供了理论支持。作者期待RE-ISM的发展将为无机能量小分子转化材料提供新的设计思路和见解，进一步推动高性能电催化材料的快速发展。 Rare Earth Interface Structure Materials: Synthesis, Applications, and MechanismsWei Shen, Pengfei Da, Linchuan Guo, Pinxian Xi*, and Chun-Hua Yan*

3D打印仿生多孔结构：设计挑战与前景吉林大学的研究团队利用选择性激光烧结（SLS）技术，成功制造出了仿股骨的三周期最小异质结构，这是一种具有卓越机械性能的应力自适应人工骨骼超材料。这种材料的设计主要分为两个方向：材料优化和结构优化。材料优化涉及使用和开发新材料来制造组件，而结构优化则是通过调整节点和配置位置来提高性能。传统的切割或铣削方法难以生产出类似自然的多孔结构，而增材制造为制造多孔结构提供了革命性的解决方案。然而，设计具有可控性能、可靠制造质量和广泛应用前景的多孔结构仍然是一个关键挑战。在这项研究中，研究人员受股骨多曲中空配置的启发，对先前的研究进行了进一步改进，结合四种新型仿生三重周期最小表面结构的设计，以增强仿生结构的应力分散特性并最小化结构重量。具体结构如图 1 所示，包括仿生 Gyroid 结构、仿生 Primitive 结构、仿生 Diamond 结构和仿生 IWP 结构。

【「济南大学APL： p-Si/CsPbBr3 异质结构光电探测器」】光电探测器 (PD) 是生物医学传感、现代成像、空间通信和环境监测等不同学科中不可或缺的组件，是一种擅长捕获精确波长谱内的光信号并将其即时转换为电脉冲的设备。目前，商业光电探测器主要以传统元素半导体（如 Si 和 Ge）以及化合物半导体（如 GaAs 和 CdS）为主。然而，商业光电探测器的设备探测能力和速度，加上其高昂的成本和严格的制造先决条件，凸显了探索和开发替代品的紧迫性。济南大学APL： p-Si/CsPbBr3 异质结构光电探...

𐟒᧔𕥂쥌–水分解新突破𐟒犰ŸŽ‰近期，一项关于电催化水分解的研究在Nature Communications杂志上取得了重大突破！研究团队成功制备了具有独特纳米多孔层状异质结构的电极材料，这一创新材料有效促进了电子转移和物质传输，为电化学水分解领域带来了新的希望。𐟌Ÿ 𐟔该研究以共晶金属间化合物为模板，通过简单的合金化/脱合金化和退火氮化过程，开发出了层状纳米多孔合金/氮氧化物复合电极。这种电极不仅具有低的起始过电势和低的Tafel斜率，还展现出了超高的稳定性，在1900 mA cm-2的高电流密度下稳定工作超过1000小时！𐟒ꊊ𐟌ˆ这一研究成果无疑为电化学水分解的大规模制氢提供了新的可能性，也为间歇性可再生能源如太阳能和风能驱动的电化学水分解提供了实际应用的前景。让我们期待这一创新技术在未来能源领域的广泛应用吧！𐟌

BaXNO2：光解新希望𐟌🊥œ覎⧴⥅‰催化水裂解的领域中，二维（2D）Janus结构因其内建电场而备受瞩目。然而，实现水的自发分裂仍然是一个挑战。最近，科学家们提出了一种新的二维钙钛矿氧化氮化物家族——BaXNO2（X = Ta, Nb, V），其具有显著的光催化全水解活性。 𐟌ˆ 光催化全水解活性 2D BaTaNO2和BaNbNO2都表现出优异的光催化全水解性能。特别是BaNbNO2，其在析氧反应（OER）中的最低过电势仅为0.44 V，这在光催化领域是相当低的数值。 𐟒砥𘩙„吉布斯自由能在析氢反应（HER）中，BaTaNO2的吸附吉布斯自由能（DGH）接近于零，仅为0.02 eV。这种接近零的DGH意味着BaTaNO2在HER中具有极高的效率。 𐟔砩“电性调节有趣的是，由于V离子的位移伴随着晶格的铁弹性扭曲，二维BaVNO2显示了平面内铁电性。这种铁电性可以调节能带结构，从而优化了能带排列位置，进一步提升光催化性能。 𐟌 异质结构优化通过构建BaNbNO2/BaVNO2异质结构，可以进一步提高其光催化性能。该异质结构的OER过电势为0.47 eV，HER的DGH过电势为0.16 eV，这表明异质结构在光催化水裂解中具有巨大的潜力。 𐟔 理论研究这项研究不仅为设计Janus光催化剂提供了指导，而且还为通过铁电性调节光催化性能提供了策略。这种策略为未来光催化水裂解的研究提供了新的思路和方法。

𐟔妟”性电子学：未来科技新星𐟌Ÿ 𐟒ᦟ”性电子学，一个充满潜力的研究领域，正逐渐崭露头角。二维(2D)材料，以其独特的性质，在电子设备中扮演着越来越重要的角色。𐟌 𐟔쨿™些材料不仅作为导体和电极表现出色，更在高性能、柔性电子产品的设计中大放异彩。然而，尽管二维材料在柔性电子领域的应用备受瞩目，但相关的研究进展却鲜有综述。𐟓š 𐟓–本文深入探讨了基于二维材料的复杂材料结构，包括界面、异质结构以及二维/聚合物复合材料的最新研究。同时，我们也展望了柔性电子学的未来，包括灵活和可穿戴的能源存储和转换技术、显示和触摸技术，以及在生物医学领域的应用。𐟒‰ 𐟚€通过整合多种功能到一个单一设备中，并辅以先进的机器学习和算法，我们有望超越现有可穿戴技术的性能，为未来的科技革命奠定坚实基础。𐟒ꊊ𐟔”性电子学，正引领我们走向一个更加智能、互联的未来世界。你准备好迎接这场科技革命了吗？𐟌✨

利用SEM-EDX技术分析微纳米电子器件中欧姆接触的超导性 ? 前言：欧姆接触结构在微纳米电子器件（例如：芯片、CPU等）中扮演着重要的角色，尤其在高电子迁移率晶体管（HEMT）等高性能器件中，欧姆接触的性能将直接影响设备的电子输出功率和性能，为了深入了解和优化欧姆接触的性质，我们将采用扫描电子显微镜（SEM）和能量散射X射线（EDX）等技术对样品进行详细的分析。 ? 通过在欧姆接触结构的中心和边缘进行SEM-EDX研究，我们发现了表面和深层结构的复杂性，研究显示表面富含Ni、Ge和As的颗粒，周围包围着富含Au、Ga和Al的区域，这与先前的研究结果一致。 ? 我们通过推算找到了一种更简单的异质结构（称为单一异质结构）操作，以及在窄带隙GaAs区域中创建2D电子气 (2DEG)的调制掺杂概念。 ? 首先是单异质结构和三角形限制阱，单异质结构是一种由两种不同的半导体材料堆叠在一起组成的半导体器件，在这种情况下，它涉及AlGaAs和GaAs层，当两层接触时，由于材料之间的能级差异，在界面处会发生能带弯曲。 ? AlGaAs区域中的导带底部 (EC) 往往会高于费米能级 (EF)，因此来自AlGaAs层中Si掺杂剂的电子将填充窄带隙GaAs层，从而使AlGaAs不受外部干扰的影响。 ? 材料之间的能带弯曲导致在GaAs层中形成三角形势阱，从而有效地将电子限制在晶体的生成方向上形成 2DEG，该三角形势阱的宽度约为 10 nm，与电子的费米波长相当。 ? 为了提高异质结的纯度并防止GaAs层中的意外掺杂，我们将样品结构进行了调制掺杂，在调制掺杂后，n型掺杂剂（Si）被引入宽带隙AlGaAs层中，但其放置位置与异质结界面处形成的2DEG有一定距离。 ? 由于Si掺杂剂和2DEG之间的距离过远，导致正离子化的Si原子仍然远离2DEG，从而使窄带隙GaAs层免受有意掺杂，这种分离有助于减少散射并增强2DEG的迁移率。 ? 当实验样本温度高于100 K时，热激活电子会从n-AlGaAs区域溢出，并穿过静电势垒，留下带正电的供体，这种空间电荷会导致能带弯曲并阻止电子返回其供体。 ? 如果AlGaAs区域中的自由电子密度大幅增加（由于高掺杂），则掺杂AlGaAs层中的最低能级将降至费米能级以下，从而在掺杂AlGaAs区域中产生第二个电子群，这些电子可以与GaAs层中三角形势阱中的电子一起促进并联传导。 ? 这种结构允许在GaAs层中创建良好控制的 2DEG，可用于各种电子和光电应用，调制掺杂技术确保了2DEG的高纯度和低散射，从而增强了材料的电子性能。 ? 前面我们研究了样本材料的电子性能，接下来我们将着重分析硅掺杂AlGaAs异质结构中的光电现象。 ? 第一个现象是DX中心和持久光电导性，在硅掺杂的AlGaAs中，并非所有施原子都被进行了电离，有些原子仍保留为带电杂质，称为 DX（施杂质）中心，这些DX中心的能级位于AlGaAs的导带(EC)内，通常在中间能隙附近，在低温 (T < 150 K) 下，DX中心会“冻结”，因为没有足够的热能将电子激发出这些中心。 ? 第二个现象是使用红光照明，通过用红色发光二极管（LED）照射样品，DX中心的电子被激发到足够的能级，使它们能够克服能垒并到达异质结界面，从而增加2DEG的载流子密度。 ? 第三个现象是持久光电导效应，使用红光增加2DEG中载流子密度的过程被称为持久光电导或“闪烁”，它提供了一种非侵入性的方法来改变2DEG中的电子密度，而无需引入额外的掺杂剂或改变结构。结论：研究结果表明，欧姆接触的表面和深层结构都非常复杂，由富含Ni、Ge和As的颗粒组成，周围包围着富含Au、Ga和Al的区域，这些结构和成分分布对欧姆接触的性能和稳定性产生了重要影响。 ? 在2DEG研究的中，我们提出了单一异质结构和调制掺杂概念，用于在窄带隙GaAs区域中创建2D电子气 (2DEG)，我们还进一步研究了硅掺杂AlGaAs异质结构中的光电现象，发现DX中心是AlGaAs中未电离的施原子，它为改变2DEG的电子密度提供了新的可能。 ? 最后我们还研究了样品在温度变化下的行为，得知当样品保持低温时，激发的电子难以克服能垒返回AlGaAs层，导致2DEG保持较高的载流子密度，经过热循环，激发的电子可以返回AlGaAs层，使2DEG的载流子密度恢复到原始状态。 ? 这些发现为优化欧姆接触制备工艺提高器件性能提供了更多参考，对于微米纳电子器件的设计和制造具有重要意义。

【性能提升20倍！美国全新纳米级3D晶体管面世】美国麻省理工学院团队利用超薄半导体材料，成功研制出一种全新的纳米级3D晶体管。这款晶体管堪称迄今为止最小的3D晶体管，其性能与功能不仅与现有硅基晶体管不相上下，甚至在某些方面还实现了超越。晶体管作为现代电子设备和集成电路不可或缺的基石，承担着放大和开关电信号等多重关键任务。然而，长久以来，硅基晶体管一直受制于“玻尔兹曼暴政”这一物理定律的束缚，无法在过低的电压条件下正常工作，这无疑成为其性能提升与应用范围拓展的一大障碍。为了攻克这一难题，麻省理工学院的科研团队独辟蹊径，选用了由锑化镓和砷化铟构成的超薄半导体材料，精心打造出这款新型3D晶体管。该晶体管不仅性能达到了当前硅晶体管的顶尖水平，更能在远低于传统晶体管的电压下实现高效运作。此外，团队还创新性地将量子隧穿原理融入晶体管的架构设计之中。在量子隧穿效应的作用下，电子能够轻松穿越能量势垒，而非像以往那样需要翻越，从而极大地提升了晶体管开关的灵敏度。为了进一步优化晶体管的尺寸，科研人员精心构建出直径仅为6纳米的垂直纳米线异质结构，使得晶体管更加小巧精致。经过严格的测试验证，这款新型晶体管在状态切换方面展现出了卓越的性能，其速度之快、效率之高令人瞩目。与同类隧穿晶体管相比，其性能更是实现了20倍的大幅提升。这款晶体管充分利用了量子力学的独特优势，在极其有限的几平方纳米空间内，同时实现了低电压操作与高性能表现的完美融合。得益于其微小的尺寸，未来可以在计算机芯片上封装更多的此类晶体管，从而为研制出性能更为强大、能耗更低且功能更加丰富的电子产品奠定坚实的基础。

𐟔 HJT与TOPCon电池大比拼 𐟔젥𜂨𔨧𛓨HJT)电池与TOPCon电池，两者有何不同？让我们一起来探索！ 𐟌🠪*结构与材料**： HJT电池采用N型硅与N型硅的异质结构，拥有宽带隙，提供高开路电压和低串联电阻，转换效率和输出功率都相当出色。它的核心材料通常是硅。而TOPCon电池则是基于N型硅的单带隙电池，通过表面氧化和掺杂技术来降低反射率，提高转换效率。它由正极、负极、电解质和隔膜等组成。 𐟛 ️ **制造工艺**： HJT电池在硅晶体生长时添加掺杂杂质，形成p/i/n掺杂结构，有效降低载流子复合，提升电能效率。 TOPCon电池则采用了激光开孔和钝化工艺。 𐟓ˆ **转换效率**：在研发阶段，TOPCon电池的转换效率已达23%左右，而HJT电池的效率更是超过了24%，在强光下表现更优。 𐟌 **应用领域**： HJT电池是光伏发电的优选，可直接将光能转化为电能，适用于太阳能电池板和光电子器件。 TOPCon电池则因其高能量密度和长寿命，更适合电动工具、电动车辆和储能系统等领域。 𐟎€𛧚„来说，两者各有千秋，HJT在转换效率和光伏领域领先，而TOPCon则在高能量密度和长寿命应用中表现更出色。

复旦大学赵东元院士&武汉理工大学苏宝连院士、刘勇教授团队通过控制Pt2+还原反应和Pd-Pt原电池置换反应的程度，在均匀的Pd纳米线模板上生长致密的Pt枝状纳米结构，设计并合成出了一种新型一维Pt-Pd枝状纳米管异质结构（DTHs），以提高氧还原反应（ORR）的催化活性和稳定性。复旦赵东元院士，武汉理工苏宝连、刘勇IM：用于促进氧还原的枝状Pt-Pd双金属纳米管异质结构的构建

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