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2015中国国际石墨烯创新大会

作者：吴天如唐述杰卢光远王浩敏袁庆宏丁峰于庆凯谢晓明信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海中国物理系华东师范大学上海中国纺织与服装研究院香港理工大学香港中国英国拉姆工程学院 Man Tech系统工程公司德州州立大学旧金山德克萨斯美国信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海中国物理科学与技术学院上海科技大学上海中国

绝缘的六角氮化硼(h-BN)衬底能够保留石墨烯出众的性能。垂直或横向取向的石墨烯/六角氮化硼异质结可被用来制备出新奇的电学器件。目前对制备出尺寸可控的高质量六角氮化硼(h-BN)、石墨烯和石墨烯/六角氮化硼的需求非常强烈，但其合成...

绝缘的六角氮化硼(h-BN)衬底能够保留石墨烯出众的性能。垂直或横向取向的石墨烯/六角氮化硼异质结可被用来制备出新奇的电学器件。目前对制备出尺寸可控的高质量六角氮化硼(h-BN)、石墨烯和石墨烯/六角氮化硼的需求非常强烈，但其合成面临巨大的挑战。在本报告中，我将介绍利用化学气相沉积(CVD)方法直接在机械转移得到的六角氮化硼上生长石墨烯。利用新发现的气态表面催化剂硅烷能够有效的与乙炔反应，恰恰使单晶石墨烯能在六角氮化硼上均匀生长。生长速度达到1微米/分钟，较先前文献报道的生长速度提高2～3个数量级。典型的晶畴尺寸达到10～20微米，该尺寸已达到实用器件的范围。同时，我会介绍利用优化过的铜-镍合金作为催化剂合成出晶畴尺寸超过百微米的单晶六角氮化硼的实验结果。另外，也针对在六角氮化硼上利用CVD方法合成的垂直和横向取向的石墨烯/六角氮化硼异质结的实验结果进行讨论。最后有关在单晶核上生长英寸级石墨烯晶片以及制备大尺寸A-B型堆叠双层石墨烯的研究进展也将做简要介绍。

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EMD算法在低温超导瞬变电磁噪声抑制中的应用

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低温物理学报 2014年第5期36卷 401-404页

作者：徐婷常凯王会武荣亮亮孔祥燕谢晓明中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中科院上海微系统所

瞬变电磁信号具有较宽的频谱,为使得超导瞬变电磁信号的接收不产生失真,要求接收信号的超导传感器具有足够高的带宽(100kHz以上),而接收高带宽信号会导致信号的噪声峰峰值变大,传统的滤波(模拟、数字)方法易造成衰减曲线畸变.基于数据... 详细信息

瞬变电磁信号具有较宽的频谱,为使得超导瞬变电磁信号的接收不产生失真,要求接收信号的超导传感器具有足够高的带宽(100kHz以上),而接收高带宽信号会导致信号的噪声峰峰值变大,传统的滤波(模拟、数字)方法易造成衰减曲线畸变.基于数据驱动的经验模态分解(Empirical Mode Decomposition,EMD)算法能够根据信号本身特性对其进行信号分解和分量选择,具有自适应和不产生波形畸变的特点.本文采用EMD算法分别对数值模拟和野外实测的超导瞬变电磁信号进行EMD滤波处理和分析,结果表明,EMD可以显著压制瞬变电磁信号衰减曲线中的宽频带噪声且波形无畸变.经过EMD滤波的超导瞬变电磁与原始信号相比,信号衰减时间显著延长(从5ms延长至50ms),表明EMD算法能够极大提高瞬变电磁方法对地下深部信息的探测能力.

关键词： SQUID 瞬变电磁 EMD IMF

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多个Josephson结性能测试系统与实验验证

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低温物理学报 2014年第2期36卷 122-125页

作者：陈桦张国峰邱阳徐小峰王永良孔祥燕中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室中国科学院大学

在器件制备过程中,超导量子干涉器件(SQUID)和Josephson结的性能测试是非常重要是一个环节.设计一个合理高效的测试方法对于提高测试效率及可靠性非常必要.本文采用多路复用技术,设计了8通道测试电路,减小了电路面积及所需测试箱体积,... 详细信息

在器件制备过程中,超导量子干涉器件(SQUID)和Josephson结的性能测试是非常重要是一个环节.设计一个合理高效的测试方法对于提高测试效率及可靠性非常必要.本文采用多路复用技术,设计了8通道测试电路,减小了电路面积及所需测试箱体积,降低了液氦使用成本并极大提高了测试一致性.本文对测试箱、器件放置及测试杆连接等进行了设计,成功搭建了一套多个Josephson结测试的系统,并根据常温验证的测试结果对电路进行了优化处理.最后,对多个结进行低温测试验证了该测试系统的可行性与优越性.

关键词：超导量子干涉器件约瑟夫森结测试电路多通道

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超导纳米线单光子探测技术进展

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中国科学：信息科学 2014年第3期44卷 370-388页

作者：尤立星信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院上海超导中心上海200050

超导纳米线单光子探测技术自2001年出现以来,已经成为超导电子学领域的一个热点研究方向.作为一种新型的单光子探测技术,其具有探测效率高、暗计数低、时间抖动小、计数率高、响应频谱宽、电路简单等优势,综合性能在近红外波段已经明显... 详细信息

超导纳米线单光子探测技术自2001年出现以来,已经成为超导电子学领域的一个热点研究方向.作为一种新型的单光子探测技术,其具有探测效率高、暗计数低、时间抖动小、计数率高、响应频谱宽、电路简单等优势,综合性能在近红外波段已经明显超越传统的半导体探测技术,成为一种主流的单光子探测技术.本文从应用基础角度出发,对超导纳米线单光子探测器件的材料、器件工艺、性能、系统集成以及前沿应用等进行介绍,并对国际上该领域研究未来的发展趋势进行探讨.

关键词：单光子探测超导纳米线单光子探测量子通信探测效率暗计数时间抖动

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相变材料等离子体刻蚀的研究进展

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微纳电子技术 2014年第5期51卷 315-323页

作者：李俊焘刘波宋志棠冯高明朱南飞任佳栋封松林中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100049 中芯国际集成电路制造公司上海201203

首先综述了相变材料等离子体刻蚀技术的研究进展,然后讨论了影响相变材料等离子体刻蚀的主要工艺参数,如线圈功率、腔体气压、偏压、刻蚀气体及气体比例等,进而解释了工艺参数与刻蚀结果的依赖关系。同时采用多种分析手段,对相变材料在... 详细信息

首先综述了相变材料等离子体刻蚀技术的研究进展,然后讨论了影响相变材料等离子体刻蚀的主要工艺参数,如线圈功率、腔体气压、偏压、刻蚀气体及气体比例等,进而解释了工艺参数与刻蚀结果的依赖关系。同时采用多种分析手段,对相变材料在等离子体刻蚀工艺中产生的刻蚀损伤进行了分类和表征,并基于该分析结果提出了工艺优化方案。最后总结了相变材料等离子体刻蚀技术的反应机理,相变材料的刻蚀是自发反应与离子辅助化学反应相结合的过程,同时物理溅射与低挥发性产物的离子激发脱附也起着重要的辅助作用。

关键词：等离子体刻蚀相变材料相变存储器(PCM) Ge2Sb2Te5 刻蚀损伤刻蚀机理

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热处理中Si/SiGe/Si界面互扩散

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功能材料与器件学报 2014年第6期20卷 205-208页

作者：文娇刘畅俞文杰张波薛忠营狄增峰闵嘉华上海大学材料科学与工程学院上海200444 信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050

利用高分辨率X射线衍射(HRXRD)和拉曼光谱(Raman spectrum)研究了由扩散引起Si/Si Ge/Si异质结中Si/Si Ge异质界面互混的现象。结果表明:应变弛豫前Si/Si Ge异质界面互混程度随热载荷的增加而增强;Si/Si Ge异质界面的硼(B)浓度梯度抑制... 详细信息

利用高分辨率X射线衍射(HRXRD)和拉曼光谱(Raman spectrum)研究了由扩散引起Si/Si Ge/Si异质结中Si/Si Ge异质界面互混的现象。结果表明:应变弛豫前Si/Si Ge异质界面互混程度随热载荷的增加而增强;Si/Si Ge异质界面的硼(B)浓度梯度抑制了界面互扩散。总之,Si/Si Ge互扩散作用越强诱发Si/Si Ge异质界面越粗糙,从而导致器件性能恶化。

关键词： Si/SiGe互扩散热载荷硼浓度梯度

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纳米点调控氧化物忆阻器电导特性研究进展

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微纳电子技术 2014年第11期51卷 692-701页

作者：康鹏黄安平贾林楠胡琪韩少奇何建学王玫肖志松北京航空航天大学物理系北京100191 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

从调控氧化物忆阻器电导特性的主要方法与机理出发,综述了纳米点在氧化物忆阻器电导行为调制及其参数稳定性改善等方面的研究进展。针对纳米点调控氧空位的扩散迁移、电场迁移及其共同作用,分析了纳米点对氧化物忆阻器的电形成过程、开... 详细信息

从调控氧化物忆阻器电导特性的主要方法与机理出发,综述了纳米点在氧化物忆阻器电导行为调制及其参数稳定性改善等方面的研究进展。针对纳米点调控氧空位的扩散迁移、电场迁移及其共同作用,分析了纳米点对氧化物忆阻器的电形成过程、开态过程和关态过程的作用机制,并讨论了其对参数均一性、耐久能力、疲劳特性、电阻比率及开关时间等参数的影响。结果表明,纳米点的引入可以显著改善忆阻器性能参数的稳定性和可控性,并进一步指出纳米点在优化其电导特性方面存在的不足和可能的解决措施,预测了性能优化的氧化物忆阻器在非易失存储、人工神经网络等领域的应用前景。

关键词：忆阻器电导特性纳米点氧空位导电通道

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超导磁力仪射频屏蔽仿真与实验研究

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低温物理学报 2014年第2期36卷 136-139页

作者：刘洋荣亮亮蒋坤常凯孔祥燕谢晓明信息功能材料国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所中科院上海微系统所-吉林大学“地球物理探测技术”联合实验室上海科技大学

超导量子干涉器件(SQUID)是超导磁力仪的核心器件,应用于地球物理探测时,环境射频电磁场干扰SQUID工作,导致性能(噪声和工作稳定性等)全面下降,甚至无法正常工作.本文运用电磁场仿真技术和测试方法,对物探SQUID应用的射频干扰屏蔽方法... 详细信息

超导量子干涉器件(SQUID)是超导磁力仪的核心器件,应用于地球物理探测时,环境射频电磁场干扰SQUID工作,导致性能(噪声和工作稳定性等)全面下降,甚至无法正常工作.本文运用电磁场仿真技术和测试方法,对物探SQUID应用的射频干扰屏蔽方法与效果进行分析研究.模拟户外环境仿真,结果表明:随着屏蔽层数增加可屏蔽的射频场的频谱范围增大,8层时就可达到满意的屏蔽效果.测试与仿真结果的规律一致.基于室内和户外两种不同电磁环境开展了低温SQUID工作射频屏蔽对比验证.实验结果表明:不同应用环境对系统射频屏蔽的要求不同(室内:2层以上屏蔽,户外:8层以上屏蔽).本研究为定量分析并解决物探环境射频屏蔽的关键问题奠定了基础.

关键词： SQUID 物探应用有限元分析射频屏蔽

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相变存储器及其发展

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功能材料信息 2014年第5期11卷 7-10页

作者：宋志棠成岩中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

相变存储器作为一种新型的基于硫系化合物薄膜的随机存储器,被认为最有可能在不远的将来成为主流的非易失性存储器。本文将对相变存储器的基本概念、原理、发展现状及产业化趋势作以介绍。

关键词：相变存储器发展

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基于同步辐射的软X光谱学在能源材料电子结构研究中的应用

基于同步辐射的软X光谱学在能源材料电子结构研究中的应用

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中国化学会第29届学术年会

作者：刘啸嵩中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息与功能材料国家重点实验室

能源材料的电子结构从根本上决定器件的性能。如何准确测量及调控材料的电子结构已成为材料科学领域最重要的研究方向之一。软X射线光谱学对于研究材料的电子结构和化学性质具有独特优势。利用先进同步辐射光源广谱、高亮度、高分辨率... 详细信息

能源材料的电子结构从根本上决定器件的性能。如何准确测量及调控材料的电子结构已成为材料科学领域最重要的研究方向之一。软X射线光谱学对于研究材料的电子结构和化学性质具有独特优势。利用先进同步辐射光源广谱、高亮度、高分辨率等优势,我们可以选择性地激发材料中处于特定初始能级的电子。在激发-衰变过程中,光子或电子将携带特定能带上的信息被释放出来。通过对出射电子或光子的测量,我们可以得到包括元素,化学键,轨道,位点,占有态和非占有态等全面的信息。进一步结合能源材料的特点,与可控材料生长结合,发展原位实验装置和测量方法,突破传统高真空壁垒,实现在可变气氛、可变压强、和模拟真实工作环境下材料电子结构测量。在此报告中,我将通过锂离子电池材料等方面的研究实例,向大家介绍一下软X射线光谱学的原理和其在能源材料领域中的应用。

关键词：同步辐射软X光谱学电子结构能源材料

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