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2025-01-10 17:02:33電學(xué)仿生器件: 電學(xué)仿生器件是一種模仿生物體電學(xué)特性或功能而設(shè)計(jì)制造的電子器件。它們通過模擬生物體的電信號(hào)傳導(dǎo)、處理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的感知、傳輸和處理。這類器件在生物醫(yī)學(xué)、機(jī)器人技術(shù)、傳感器技術(shù)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，如人工耳蝸模仿人耳聽覺機(jī)制、神經(jīng)形態(tài)芯片模擬大腦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。電學(xué)仿生器件具有低功耗、高靈敏度和生物相容性等優(yōu)點(diǎn)，為電子技術(shù)與生物學(xué)的交叉融合提供了新的發(fā)展方向。

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Advanced Materials I 2022年帕克AFM獎(jiǎng)學(xué)金第三位獎(jiǎng)學(xué)金獲得者公布

該團(tuán)隊(duì)通過原子理論計(jì)算（DFT）研究了Pt/DDP-CuNP/Au納米器件展現(xiàn)的揮發(fā)性閾值阻變物理和化學(xué)機(jī)制。

Park System Corp. 584
2022-07-31
電學(xué)仿生器件模擬生物神經(jīng)突觸行為 Park NX-Hivac原子力顯微鏡

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電學(xué)仿生器件問答

2022-11-08 13:54:42神奇的仿生材料: 我們生活中常見的植物和動(dòng)物在自然進(jìn)化過程中不僅完全適應(yīng)自然而且會(huì)進(jìn)化出很多特別的功能，幫助自身可以在自然界長(zhǎng)久的生存下去。其實(shí)這些獨(dú)特的功能的對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钪幸彩怯泻艽蟮膸椭?，所以目前有了仿生學(xué)及仿生材料，而且已經(jīng)可以在我們?nèi)粘Ｉ钪邪l(fā)現(xiàn)很多仿生新材料的應(yīng)用。荷葉效應(yīng)離子研磨加工隔膜截面的低倍圖片我們?cè)诠珗@中會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有意思的現(xiàn)象，那就是在荷葉的葉面不沾水。為什么它會(huì)不沾水呢？這是因?yàn)楹扇~表面有著許多的蠟狀突起物質(zhì)，這種突起物通常是納米和微米級(jí)的超微結(jié)構(gòu)，突起物大約200nm，這些突起物組成了平均大小約為10微米的乳突。因?yàn)閹в型黄穑匀~子的表面就會(huì)凹凸不平，即使有水落下來，也不會(huì)擴(kuò)散到表面，可以排斥。這稱為“荷葉效應(yīng)”。這種結(jié)構(gòu)是荷葉可以撥水的秘密。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，科學(xué)家們也根據(jù)這個(gè)技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)建筑涂料、服裝面料、廚具面板等需要耐臟的產(chǎn)品。像納米或微米的結(jié)構(gòu)，人的肉眼是無法觀察到的，我們可以使用電子顯微鏡將荷葉擴(kuò)大至1,500倍時(shí)，您可以看到許多突起，這個(gè)突起緊密地附著在葉子的表面上，它是由類似蠟的物質(zhì)制成的?！八崮躺w”現(xiàn)今，有科學(xué)家就利用這個(gè)功能，對(duì)瓶裝酸奶蓋子做了應(yīng)用。以前喝酸奶都要舔一下蓋子，因?yàn)樯w子上沾滿了酸奶。當(dāng)然也有一些酸奶是不粘奶的，那么利用荷葉的不沾水的特點(diǎn)設(shè)計(jì)一個(gè)和荷葉類似的表面結(jié)構(gòu)，當(dāng)我們用手去觸摸蓋子的背面時(shí)，就可以感覺到有凸起的東西，感覺有點(diǎn)粗糙!。利用日立臺(tái)式掃描電鏡，將酸奶的蓋子的背面放大400到1,000倍觀察，可以看到像面包這樣的硬化的突起。這個(gè)原理就是利用在整個(gè)蓋子背面制作無數(shù)的突起，即使酸奶附著了，它也會(huì)立即散開。酸奶蓋子是微米/納米級(jí)別科技仿生材料，現(xiàn)實(shí)生活中，還有很多類似的仿生材料，比如平時(shí)用來盛米飯的勺子，勺子表面有非常多的突起，就像荷葉上的突起，而米飯粒就像大號(hào)的水滴，所以這個(gè)設(shè)計(jì)的目的也是希望米粒不會(huì)粘到勺子上。仿生材料竟然有這么多奧秘！那你還能在生活中發(fā)現(xiàn)其他有意思的仿生材料嗎？

2023-02-01 14:56:12蔡司激光共聚焦顯微鏡-微納器件的表征分析: 對(duì)微納器件進(jìn)行表征時(shí)，常關(guān)注的便是器件的表面形貌和三維尺寸信息，比如粗糙度、深度、體積等，這些都是評(píng)價(jià)微納加工工藝的重要指標(biāo)。然而，在進(jìn)行表面三維的分析工作中，我們可能常遇到這樣的苦惱：　　光學(xué)明場(chǎng)無法直接定位到亞微米級(jí)缺陷結(jié)構(gòu)!　　樣品結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，微弱信號(hào)無法捕獲，難以準(zhǔn)確測(cè)量尺度信息!　　三維接觸式測(cè)量經(jīng)常會(huì)損傷柔軟樣品，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確!　　今天，友碩小編將從下面幾個(gè)角度來看看蔡司激光共聚焦顯微鏡如何幫助你更好地解決這些問題?！　∈Х治觯憾喑叨榷嗑S度原位分析!　　器件表面往往存在一些特殊的結(jié)構(gòu)或缺陷，比如亞微米尺度的劃痕，這些特征難以在光學(xué)明場(chǎng)下被直接觀察到。C-DIC(圓微分干涉)觀察模式可以讓樣品表面亞微米尺度的微小起伏都可以呈現(xiàn)出浮雕效果，幫助我們快速定位并開展下一步的分析工作。　　▲ 不同觀察方式下晶圓表面缺陷　　在定位到感興趣區(qū)域后，可以直接切換到共聚焦模式，進(jìn)行表面三維形貌掃描，并進(jìn)行尺寸測(cè)量及分析，無需轉(zhuǎn)移樣品即可完成樣品多尺度多維度的表征。　　▲共聚焦三維圖像及深度測(cè)量　　對(duì)于某些樣品，暗場(chǎng)和熒光模式也是一種很好定位方法，表面起伏的結(jié)構(gòu)在暗場(chǎng)下尤其明顯，如藍(lán)寶石這類能發(fā)熒光的晶圓，利用熒光成像也能幫助我們快速地定位到失效結(jié)構(gòu)。甚至，共聚焦還可以和電鏡或者雙束電鏡(FIB)(點(diǎn)擊查看)實(shí)現(xiàn)原位關(guān)聯(lián)，在共聚焦顯微鏡下進(jìn)行定位后轉(zhuǎn)移樣品到電鏡下進(jìn)行更高分辨的表征分析?！　∩罟杩涛g：結(jié)構(gòu)深，信號(hào)弱，蔡司激光共聚焦顯微鏡有辦法!　　深硅刻蝕的樣品通常為窄而深的溝壑結(jié)構(gòu)。接觸式測(cè)量(如臺(tái)階儀)無法接觸到溝壑底部測(cè)得信息，而由于結(jié)構(gòu)特殊造成了反射光信號(hào)損失，常規(guī)白光干涉或者顯微明場(chǎng)無法捕獲底面的微弱信號(hào)。因此，不得不對(duì)樣品進(jìn)行裂片分析，這不僅破壞了樣品，而且還使分析流程復(fù)雜化?！　∥骱髮W(xué)張先鋒老師用蔡司激光共聚焦顯微鏡對(duì)深163.905 μm，寬3.734μm的刻蝕坑進(jìn)行成像，高靈敏探測(cè)器、大功率激光及Z Brightness Correction技術(shù)可以幫助成功檢測(cè)到底部的微弱信號(hào)，完成大深寬比(近50：1)樣品的三維形貌表征與測(cè)量，輕松實(shí)現(xiàn)無損檢測(cè)分析。

2022-12-05 13:11:13TOF-SIMS在光電器件研究中的應(yīng)用系列之三: 一、引言光伏發(fā)電新能源技術(shù)對(duì)于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要意義。近年來，基于有機(jī)-無機(jī)雜化鈣鈦礦的光電太陽能電池器件取得了飛速的發(fā)展，目前報(bào)道的最高光電轉(zhuǎn)化效率已接近26%。鹵化物鈣鈦礦材料具有無限的組分調(diào)整空間，因此表現(xiàn)出優(yōu)異的可調(diào)控的光電性質(zhì)。然而，由于多組分的引入，鈣鈦礦材料生長(zhǎng)過程中會(huì)出現(xiàn)多相競(jìng)爭(zhēng)問題，導(dǎo)致薄膜初始組分分布不均一，這嚴(yán)重降低了器件效率和壽命。圖1. 鈣鈦礦晶體結(jié)構(gòu)二、TOF-SIMS應(yīng)用成果由于目前用于高性能太陽能電池的混合鹵化物過氧化物中的陽離子和陰離子的混合物經(jīng)常發(fā)生元素和相分離，這限制了器件的壽命。對(duì)此，北京理工大學(xué)材料學(xué)院陳棋教授等人研究了二元（陽離子）系統(tǒng)鈣鈦礦薄膜(FA1-xCsxPbI3，F(xiàn)A：甲酰胺)，揭示了鈣鈦礦薄膜材料初始均一性對(duì)薄膜及器件穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，薄膜在納米尺度的不均一位點(diǎn)會(huì)在外界刺激下快速發(fā)展，導(dǎo)致更為嚴(yán)重的組分分布差異化（如圖2所示），最終形成熱力學(xué)穩(wěn)定的物相分離，并貫穿整個(gè)鈣鈦礦薄膜，造成材料退化和器件失活。該研究成果以題為“Initializing Film Homogeneity to Retard Phase Segregation for Stable Perovskite Solar Cells”發(fā)表在Science期刊。[1]圖2. 二元 FAC 鈣鈦礦的降解機(jī)制。（A-H）鈣鈦礦薄膜的組分初始分布和在外界刺激下的演變行為。（I-N）熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)下，鈣鈦礦薄膜的物相分離現(xiàn)象的TOF-SIMS表征TOF-SIMS作為重要的表面分析方法，具有高檢測(cè)靈敏度（ppm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(16000)和高空間分辨率(

2022-12-05 13:08:46TOF-SIMS在光電器件研究中的應(yīng)用系列之二: PART 01 引言有機(jī)發(fā)光二極管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）是基于多層有機(jī)薄膜結(jié)構(gòu)的電致發(fā)光的器件，用作平面顯示器時(shí)具有輕薄、柔性、響應(yīng)快、高對(duì)比度和低能耗等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新一代主流顯示技術(shù)。然而，高效率和長(zhǎng)壽命依然是阻礙OLED發(fā)展的重要因素，因?yàn)橛袡C(jī)材料易降解和器件界面結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定從而導(dǎo)致OLED器件失效。在此背景下，迫切需要了解器件的退化機(jī)制，從而在合理設(shè)計(jì)和改進(jìn)材料組合以及器件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，找到提高器件壽命的有效策略。圖1. 基于OLED柔性顯示器件 PART 02 TOF-SIMS表面分析方法研究有機(jī)/無機(jī)混合OLED器件的界面效應(yīng)是提高其性能和運(yùn)行穩(wěn)定性的關(guān)鍵步驟。在眾多分析方法中，飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜儀（Time of Flight-Secondary Ion Mass Spectrometer，TOF-SIMS）是表征有機(jī)層及其內(nèi)部缺陷的有效分析工具。TOF-SIMS是由一次脈沖離子束轟擊樣品表面所產(chǎn)生的二次離子，經(jīng)飛行時(shí)間質(zhì)量分析器分析二次離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間，從而得知樣品表面成份的分析技術(shù)，具有以下檢測(cè)優(yōu)勢(shì)：（1）兼具高檢測(cè)靈敏度（ppmm-ppb）、高質(zhì)量分辨率(M/DM>16000)和高空間分辨率(

2023-04-12 09:27:29如何用數(shù)字源表快速掃描光電器件或材料的電性能？: 說到光電器件與材料，你會(huì)想到什么？是被譽(yù)為“理想能源”的太陽能電池，還是被稱為“萬物之眼”的光電探測(cè)器？在我們的日常生活中，光電器件的應(yīng)用非常廣泛。從電子產(chǎn)品的顯示屏，到指紋解鎖和面部識(shí)別，從汽車自動(dòng)駕駛到太陽能電池板，再到大火的人工智能和AI，處處可見光電器件的身影。光電材料是整個(gè)光電產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，光電材料已由材料發(fā)展到薄層、超薄層及納米微結(jié)構(gòu)材料，并正向集材料、器件、電路為一體的功能系統(tǒng)集成芯片材料、有機(jī)/無機(jī)復(fù)合、有機(jī)/無機(jī)與生命體復(fù)合和納米結(jié)構(gòu)材料方向發(fā)展。作為科學(xué)領(lǐng)域研究的核心之一，科學(xué)家對(duì)光電器件和材料的研究從未停止。近年來，柔性顯示屏、電子皮膚、有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）、有機(jī)光伏器件（OPV）、有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（OFET）和金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管（MOSFET）均取得突破性進(jìn)展。在光電器件和材料的研究和應(yīng)用中，電性能表征是關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)之一。實(shí)施分立器件特性參數(shù)分析的Z佳工具就是數(shù)字源表。數(shù)字源表作為獨(dú)立的電壓源或電流源,可輸出恒壓、恒流、或者脈沖信號(hào),還可以當(dāng)作表,進(jìn)行電壓或者電流測(cè)量;支持Trig觸發(fā),可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)儀表聯(lián)動(dòng)工作;針對(duì)光電器件單個(gè)樣品測(cè)試以及多樣品驗(yàn)證測(cè)試,可直接通過單臺(tái)數(shù)字源表、多臺(tái)數(shù)字源表或插卡式源表搭建完整的測(cè)試方案。普賽斯“五合一”高精度數(shù)字源表（SMU）可為高?？蒲泄ぷ髡?、器件測(cè)試工程師及功率模塊設(shè)計(jì)工程師提供測(cè)量所需的工具。不論使用者對(duì)源表、電橋、曲線跟蹤儀、半導(dǎo)體參數(shù)分析儀或示波器是否熟悉，都能簡(jiǎn)單而迅速地得到精確的結(jié)果