全部評(píng)論(1條)
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- 楓飛追君 2017-07-27 00:00:00
- 量子點(diǎn)與量子點(diǎn)分子有什么關(guān)系和差別 量子點(diǎn)(quantum dot)是準(zhǔn)零維(quasi-zero-dimensional)的納米材料,由少量的原子所構(gòu)成。粗略地說,量子點(diǎn)三個(gè)維度的尺寸都在100納米(nm)以下,外觀恰似一極小的點(diǎn)狀物,其內(nèi)部電子在各方向上的運(yùn)動(dòng)都受到局限,所以量子限域效應(yīng)(quantum confinement effect)特別顯著。 量子點(diǎn)(quantumdots,QDs)是由有限數(shù)目的原子組成,三個(gè)維度尺寸均在納米數(shù)量級(jí)。量子點(diǎn)一般為球形或類球形,是由半導(dǎo)體材料(通常由IIB~ⅥA或IIIA~VA元素組成)制成的、穩(wěn)定直徑在2~20 nm的納米粒子。量子點(diǎn)是在納米尺度上的原子和分子的集合體,既可由一種半導(dǎo)體材料組成,如由IIB.VIA族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或IIIA.VA族元素(如InP、InAs等)組成,也可以由兩種或兩種以上的半導(dǎo)體材料組成。作為一種新穎的半導(dǎo)體納米材料,量子點(diǎn)具有許多獨(dú)特的納米性質(zhì)。 量子點(diǎn)(英語:Quantum Dot)是在把導(dǎo)帶電子、價(jià)帶空穴及激子在三 量子點(diǎn) 個(gè)空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。量子點(diǎn),電子運(yùn)動(dòng)在三維空間都受到了限制,因此有時(shí)被稱為“人造原子”、“超晶格”、“超原子”或“量子點(diǎn)原子”,是20世紀(jì)90年代提出來的一個(gè)新概念。 量子點(diǎn)是在把導(dǎo)帶電子、價(jià)帶空穴及激子在三個(gè)空間方向上束縛住的半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)。這種約束可以歸結(jié)于靜電勢(shì)(由外部的電極,摻雜,應(yīng)變,雜質(zhì)產(chǎn)生),兩種不同半導(dǎo)體材料的界面(例如:在自組量子點(diǎn)中),半導(dǎo)體的表面(例如:半導(dǎo)體納米晶體),或者以上三者的結(jié)合。量子點(diǎn)具有分離的量子化的能譜。所對(duì)應(yīng)的波函數(shù)在空間上位于量子點(diǎn)中,但延伸于數(shù)個(gè)晶格周期中。一個(gè)量子點(diǎn)具有少量的(1-100個(gè))整數(shù)個(gè)的電子、空穴或空穴電子對(duì),即其所帶的電量是元電荷的整數(shù)倍。 量子點(diǎn),又可稱為納米晶,是一種由II-VI族或III-V族元素組成的納米顆粒。量子點(diǎn)的粒徑一般介于1~10nm之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級(jí)結(jié)構(gòu),受激后可以發(fā)射熒光?;诹孔有?yīng),量子點(diǎn)在太陽能電池,發(fā)光器件,光學(xué)生物標(biāo)記等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。科學(xué)家已經(jīng)發(fā)明許多不同的方法來制造量子點(diǎn),并預(yù)期這種納米材料在二十一世紀(jì)的納米電子學(xué)(nanoelectronics)上有極大的應(yīng)用潛力。 小的量子點(diǎn),例如膠狀半導(dǎo)體納米晶,可以小到只有2到10個(gè)納米,這相當(dāng)于10到50個(gè)原子的直徑的尺寸,在一個(gè)量子點(diǎn)體積中可以包含100到100,000個(gè)這樣的原子.自組裝量子點(diǎn)的典型尺寸在10到50 納米之間。通過光刻成型的門電極 或者刻蝕半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)中的二維電子氣形成的量子點(diǎn)橫向尺寸可以超過100納米。將10納米尺寸的三百萬個(gè)量子點(diǎn)首尾 相接排列起來可以達(dá)到人類拇指的寬度。
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- 納米粒子及量子點(diǎn),納米線及量子線在概念上有何不同
- 納米線/碳納米管及電子器件測(cè)試方案
納米線(Nano wire)為一種橫向上被限制在100納米以下(縱向沒有限制)的一維材料,根據(jù)組成材料的不同,納米線可分金屬納米線、半導(dǎo)體納米線和絕緣體納米線。
作為納米材料的一種,納米線具備泰克應(yīng)用文章《納米材料綜測(cè)試綜述》中概述的納米材料全部特性,在電子、光電子和納電子機(jī)械中,納米線起到很重要的作用。它同時(shí)還可以作為合成物中的添加物、量子器械中的連線、場(chǎng)發(fā)射器和生物分子納米感應(yīng)器等。
碳納米管,又名巴基管,碳的同素異形體,是一種典型的納米纖碳納米館的分類,如下圖所示。
碳納米管的應(yīng)用十分廣泛,下圖示意出碳納米管的典型應(yīng)用。
碳納米管的性質(zhì)可以從電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)、儲(chǔ)氫及其他性質(zhì)五個(gè)方面表征,其電學(xué)性質(zhì)如下圖。
碳納米管特殊的電學(xué)性能,使其被廣泛用于制作碳納米管電子器件。
納米線/碳納米管及電子器件測(cè)試:
碳納米管電子器件主要包括碳納米管場(chǎng)發(fā)射器、碳納米管FET、單電子晶體管、碳納米傳感器、碳納米管存儲(chǔ)器、碳納米管開關(guān)、碳納米管集成電路和碳納米管計(jì)算機(jī)。
納米線碳納米管電學(xué)性能測(cè)試面臨的挑戰(zhàn)已經(jīng)在《納米材料測(cè)試綜述》討論過,在此不再贅述。
I-V測(cè)試是納米線碳納米管最基本的電性能測(cè)試,SMU是基本測(cè)試以及不同種類的碳納米管,需不同的SM U進(jìn)行測(cè)試,SMU選擇依據(jù)為:
被測(cè)樣品電阻范圍施加或測(cè)試的電流范圍以及施加或測(cè)試的電壓范圍
被測(cè)樣品所需SMU通道數(shù)
被測(cè)樣品是否有脈沖測(cè)試需求
被測(cè)樣品是否有電容測(cè)試需求
SMU選型指南詳見《納米材料測(cè)試綜述》。
納米線/碳納米管及電子器件綜合測(cè)試方案:
硬件:
4200A-SCS主機(jī)
4200 SMU模塊,模塊數(shù)量由通道數(shù)決定
4200PA,選件,依據(jù)最小測(cè)試電流的數(shù)量與SMU模塊匹配
4225 PMU,選件,依據(jù)脈沖需求定,模塊數(shù)由通道數(shù)定,是否加放大器由最小測(cè)試電流定
4210CVU,選件,有電容特性測(cè)試需求時(shí)配置
納米探針臺(tái)(第三方)。
軟件:
Clarius
優(yōu)勢(shì):
測(cè)試范圍寬,滿足全部種類納米線/碳納米管及其電子器件測(cè)試需求;
多種配置滿足不同的應(yīng)用需求;
內(nèi)置多種納米線/碳納米管器件庫,調(diào)用后自動(dòng)生成相應(yīng)器件的測(cè)試流程。
安泰測(cè)試致力于電子電力測(cè)試測(cè)量行業(yè)十二年,專注于電子電力檢測(cè)設(shè)備;公司具備專業(yè)的技術(shù)支持和選型能力,和泰克吉時(shí)利廠家建立了密切穩(wěn)定的合作關(guān)系,立足西北,服務(wù)全國的廣大客戶。歡迎有需求的電子電力工程師來電咨詢或者訪問安泰測(cè)試網(wǎng) 。
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密度及相關(guān)概念
在物理學(xué)中,密度是指某種物質(zhì)的質(zhì)量與該物質(zhì)體積的比值,其公式為:
ρ = m / V
ρ—物質(zhì)的密度,kg/m3;
m—物質(zhì)的質(zhì)量,kg;
V—物質(zhì)的體積,m3。
密度是物質(zhì)的物理特性之一,不同物質(zhì)的密度一般不同,反映了不同物質(zhì)的不同性質(zhì),因此,可以根據(jù)密度來鑒別物質(zhì)。密度不隨物質(zhì)形狀和空間地理位置的變化而變化,但因物質(zhì)的狀態(tài)、溫度、壓強(qiáng)的改變而改變。例如,水的三種狀態(tài)冰、水、水蒸汽密度不同;蒸汽鍋爐中,同樣是水蒸汽,因壓強(qiáng)不同,蒸汽密度也不同。
密度在使用過程中,由于應(yīng)用領(lǐng)域不同,物質(zhì)形態(tài)差異,對(duì)其體積的定義有較大的區(qū)別,例如,對(duì)于塊狀金屬,其體積為排開水的容積;對(duì)于玉米、小米等糧食,更關(guān)心其堆體積;而對(duì)于多孔材料,需要了解其骨架體積。為此,需要對(duì)體積進(jìn)行嚴(yán)格的定義。根據(jù)應(yīng)用需求,體積可分為密實(shí)體積、自然體積和堆體積三類。
(1) 密實(shí)體積
密實(shí)體積是指密實(shí)狀態(tài)下的體積,即指構(gòu)成材料的固體物質(zhì)本身的體積。例如:翡翠、鋼板、瑪瑙、橡膠等。
(2) 自然體積
自然體積是指自然狀態(tài)下的體積,即指固體物質(zhì)的體積與全部孔隙體積之和。例如:面包,表面有象蜂窩一樣的開孔,內(nèi)部則是如同氣泡一樣的封閉孔。類似材料很多,木頭、透氣磚、分子篩、活性炭、泡沫等。
(3) 堆積體積
堆積體積是指自然狀態(tài)下的體積與顆粒之間的空隙之和。日常生活中*常見,例如:糧食、水泥、土壤等。
密度的相關(guān)概念,如體積密度、表觀密度、真密度等均與上述三個(gè)體積密切相關(guān)。以多孔材料為例,其體積包括開口孔隙、閉口孔隙和固體三部分,如下圖所示。深入材料內(nèi)部,構(gòu)成封閉狀,不與外界相通的孔為閉孔,所有的閉孔體積之和為閉口孔隙。一端在材料表面開口,另一端深入材料內(nèi)部,稱為盲孔;一端在材料表面開口,穿過材料到另一端表面也存在開孔,稱為貫通孔;一端在材料表面開孔,深入材料內(nèi)部后,又產(chǎn)生若干相通的分支,這些分支均通過主孔與材料表面相通,稱為交聯(lián)孔。盲孔、貫通孔和交聯(lián)孔都具有一個(gè)共性,即有一端與外界相通,所以這類孔統(tǒng)稱為開孔,由這些孔構(gòu)成的開孔體積之和即為開口孔隙。
1—固體 2—閉口孔隙 3—開口孔隙(盲孔)?4—開口孔隙(交聯(lián)孔) 5—開口孔隙(貫通孔)
圖11多孔材料自然狀態(tài)下體積示意圖
有了上述的定義和基本知識(shí),對(duì)一些概念的詮釋便容易理解。設(shè)多孔材料中的固體骨架部分的質(zhì)量為m,由于開孔孔隙與閉口孔隙內(nèi)填充的為氣體,其質(zhì)量可忽略不計(jì),即多孔材料總質(zhì)量與固體骨架質(zhì)量相等,也為m,固體物質(zhì)構(gòu)成的體積為V固,閉口孔隙體積為V閉,開口孔隙體積為V開。
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- 陰極發(fā)光設(shè)備(SEM-CL)在ZnO納米線方面的應(yīng)用
由于ZnO具有寬的直接帶隙(3,37 eV)、大的激子結(jié)合能(60 meV)以及優(yōu)異的光學(xué)、壓電和光電性能等特性,越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域認(rèn)識(shí)到這種材料所帶來的好處,特別是在涉及半導(dǎo)體、壓電、光電和微納米級(jí)高柔性機(jī)械性能的應(yīng)用中,ZnO微/納米線通常是許多領(lǐng)域的重要材料,包括:a、紫外激光器,探測(cè)器和光電二極管:基于ZnO在室溫下的寬直接帶隙和大激子結(jié)合能;b、太陽能電池:ZnO微納米線具有較大的陽光吸收窗口,而摻雜是調(diào)節(jié)寬帶隙的有效方法;c、納米發(fā)電機(jī):由于半導(dǎo)體之間的強(qiáng)耦合特性,而ZnO微納米線具有壓電性;d、電化學(xué)應(yīng)用:生物和化學(xué)傳感器;e、光學(xué)和機(jī)械應(yīng)用:波導(dǎo),應(yīng)變和納米力傳感器。
陰極發(fā)光是研究半導(dǎo)體電子能帶結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)。它的應(yīng)用領(lǐng)域包括缺陷分布分析、載流子動(dòng)力學(xué)和能帶結(jié)構(gòu)的表征,這些參數(shù)對(duì)提高高性能光學(xué)和電子器件的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。Attolight CL系統(tǒng)的特點(diǎn)引出了一個(gè)新的研究領(lǐng)域:1、納米結(jié)構(gòu)的全面表征:具有高達(dá)10nm的空間分辨率,它是研究局部和非局部應(yīng)變效應(yīng)最有力的工具之一,將對(duì)ZnO微納米線研究帶巨大影響;2、使用時(shí)間分辨升級(jí),從而能在不同應(yīng)變狀態(tài)下得到ZnO微納米線的載流子擴(kuò)散和平均壽命;3、缺陷分析:對(duì)CL光譜的比較提供了缺陷級(jí)別的信息。
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