液晶单体的聚合诱导自组装研究进展
摘要：聚合诱导自组装（PISA）是一种简便、高效的两亲性聚合物组装体的制备策略，能够一步实现两亲性聚合物的合成及其原位自组装。本文系统综述了常规液晶单体（如偶氮苯、多氟烷基、二苯乙烯、联苯等）及手性液晶单体（如胆固醇、手性偶氮苯、手性联苯等）在PISA 中的最新研究进展。重点介绍了不同结构及功能的液晶单体对聚合物组装体的形貌、液晶相行为以及手性光学活性的影响规律，并对该领域面临的核心挑战与未来发展方向进行了展望。
大尺寸CsPbBr3晶体的熔体法生长研究进展
摘要:由于出色的高能射线解析能力和优秀的环境适应性,全无机卤化物CsPbBr3吸引了众多研究者的关注。然而由于结构相变和热应力的存在,大尺寸CsPbBr3晶体生长过程中容易产生应力,从而导致晶体表面出现裂纹、亚晶界或孪晶等缺陷,严重影响其性能。目前大尺寸高质量CsPbBr3晶体仍然无法通过有效的手段进行批量化生产,因此开展大尺寸CsPbBr3晶体的生长与性能研究具有重大理论意义和实际价值。本文简要综述了CsPbBr3晶体的基本性质、制备方法及研究进展,主要讨论了垂直布里奇曼法生长CsPbBr3晶体的影响因素,并对高质量CsPbBr3晶体的生长提出了新的思路。
超宽带隙氧化镓功率器件热管理的研究进展
摘要:氧化镓的低热导率是其功率器件发展的最大瓶颈,使其在高功率密度下产热时面临高效散热的巨大挑战。因此,开发全新的热管理和封装技术迫在眉睫。通过材料、器件和封装多层面的热管理来缓解自热引发的性能与可靠性问题成为关键。本文综述了超宽带隙(UWBG)氧化镓(β-Ga2 O3)功率器件的热管理,针对相关挑战、潜在解决方案和研究机遇提出了观点。论文首先介绍了超宽带隙氧化镓的特性及其在电子器件领域的重要性,详细阐述了热管理在氧化镓器件中的关键意义。随后,从不同的热管理技术方面,包括衬底相关技术和结侧热管理技术等进行深入探讨,并分析了热管理对氧化镓器件电学性能的影响。最后,对氧化镓器件热管理的未来发展趋势进行展望,提出了“材料-器件-封装”电热协同设计、近结异质集成和新型外部封装等多维度的热管理策略,旨在唤起相关研究,加快超宽带隙氧化镓功率器件的开发和产业化进程。
β相氧化镓p型导电研究进展
摘要:β相氧化镓(β-Ga2 O3 )具有超宽带隙、高击穿电场和容易制备等优势,是功率器件的理想半导体材料。但由于β-Ga2 O3价带顶能级位置低、能带色散关系平坦,其p型掺杂目前仍具有挑战性,限制了p-n结及双极性晶体管的开发。利用尺寸效应、缺陷调控、非平衡动力学及固溶提升价带顶能级等方案是目前实现β-Ga2 O3 p型掺杂的主要策略。对于β-Ga2 O3 p-n同质结和异质结,提高晶体质量、减少界面缺陷态是优化器件性能的关键问题。本文针对β-Ga2 O3的p 型导电问题,系统阐述了β-Ga2 O3 电子结构,实验表征及理论计算掺杂能级方法,p型掺杂困难原因,以及改进p型掺杂的突破性研究进展。最后简单介绍了β-Ga2 O3 p-n同质结和异质结器件的相关工作。利用复合缺陷调控、非平衡动力学、固溶等方案,以及不同方案的协同实现体相β-Ga2 O3 的p型掺杂仍需要深入探索,p-n同质及异质结的器件性能需要进一步优化。
基于氧化镓微纳米结构的探测器研究进展
摘要:氧化镓( Ga2O3)作为一种具有宽禁带( 约4．9 eV) 和特殊光电性能的半导体材料，近年来在紫外光探测器( UVPD) 、光电传感器等领域得到了广泛关注。Ga2O3的微纳米结构，例如纳米线、纳米棒、纳米管和纳米片等一维或二维纳米结构，因具有优异的光电响应特性、快速的电子迁移率和高稳定性，成为提升探测器性能的关键。本文介绍了多种Ga2O3微纳米结构的合成方法，如水热法、电化学沉积法、气相沉积法等，分析了各种方法的优缺点，以及如何通过调节反应条件实现对Ga2O3微纳米结构形态和尺寸的精确控制。接着，探讨了这些微纳米结构在紫外探测器中的应用，尤其是在高灵敏度、高选择性和偏振光的光电探测器中表现出的潜力。
氧化镓异质衬底集成技术研究进展
摘要: 超宽禁带氧化镓在高功率和射频器件领域显示出巨大发展潜力。然而，氧化镓固有的极低热导率和p 型掺杂困难问题限制了其器件性能和结构设计。异质集成是突破单一材料性能极限，变革提升器件性能的关键技术。本文综述了异质外延、机械剥离和离子束剥离转移三种氧化镓异质集成技术的最新研究进展，重点对比分析不同集成技术在材料质量、电学和热学特性及器件性能等方面的优缺点，并针对衬底种类、界面成键方式、过渡层厚度对纵向散热和电子输运的影响进行探讨。同时，本文对当前氧化镓异质集成技术所面临的挑战进行分析，并对氧化镓异质集成技术未来的发展趋势进行展望，旨在唤起国内氧化镓异质集成衬底相关研究，推动氧化镓异质集成器件开发，加快推进氧化镓材料和器件产业化应用。
Mg掺杂氧化镓研究进展
摘要: 氧化镓( Ga2O3)材料具有超宽禁带宽度、高击穿电场强度，在电力电子器件和光电器件领域具有巨大应用前景。虽然氧化镓难以实现p型导电，但仍可以利用p型掺杂调控能带实现电学性能设计。实验上已验证的氧化镓p型掺杂杂质有Mg、Fe、N、Zn、Cu、Ni、Co 等，其中，Mg掺杂由于形成能最低、能级位置最靠近价带顶，以及掺入方法多而被大量研究。本文聚焦Mg掺杂，首先对Mg 掺杂氧化镓的受主能级的理论计算认识和实验测试结果进行综述; 接着总结了Mg掺杂氧化镓半绝缘单晶和外延层的各种掺杂方法、掺杂浓度，以及在热处理中Mg扩散等关键问题; 最后指出关于Mg掺入、激活及扩散机制还值得进一步研究，并对其未来进行了展望。
宽禁带半导体碳化硅基核辐射探测器研究进展
摘要：碳化硅（SiC）半导体材料具有宽禁带、大晶体原子离位阈能及高电子空穴迁移速率等众多突出优势，基于其研制的SiC核辐射探测器具有耐高温、抗辐照、体积小、响应快等优点。高质量、大尺寸SiC晶体材料与外延生长技术及器件制备工艺的不断提升，极大地促进了SiC基核辐射探测器的发展。本文从SiC核辐射探测器的原理及性能评价指标入手，分析了辐射探测时SiC材料与各种辐射粒子相互作用的方式、主要性能指标，以及主要性能指标与SiC晶体缺陷等的关系，并基于SiC晶体的物理性质，总结对比了探测器级SiC晶体衬底制备和外延生长的方法，重点介绍了SiC带电粒子探测器、中子探测器、X/γ探测器的最新研究进展，分析了SiC基核辐射探测器发展面临的挑战，为提高SiC基核辐射探测器的性能提供了参考。
氧化镓射频功率器件研究进展
摘要：超宽禁带半导体材料氧化镓（β-Ga2O3）具备高临界击穿场强、高电子饱和速率等特性，同时具有熔体法生长的大尺寸单晶衬底，有望在未来电网、轨道交通、雷达通信等高压大功率领域得到广泛应用。虽然基于氧化镓材料的电子器件在国际上已经取得了快速发展，然而受限于氧化镓材料迁移率低、热导率差的原因，氧化镓基射频器件的研究相对滞后。本文首先剖析了高压射频功率器件的发展需求，包括更高的功率量级、更小更轻便的设备、更高效的系统。随后，从击穿场强、饱和速率、晶圆制造和热管理四个方面阐述了氧化镓材料适合做高压大功率射频器件的原因。接着，综述了国际上有关氧化镓基射频功率器件研究的相关进展，主要讨论了同、异质衬底金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET），以及异质结场效应晶体管（HFET）三种类型的器件结构。最后，总结了目前氧化镓射频功率器件性能提升的两大挑战是热扩散能力差和电子迁移率低，并对未来该领域的研究方向进行了展望和建议，例如高导热衬底的异质集成、表面钝化技术研究、器件在极端环境下的可靠性问题等，为相关领域的研究人员提供参考。
液态防护膜的制备及性能研究
摘要：为了优化光学薄膜的防护性能，延长使用寿命，本文创新性地采用液态防护膜以保护光学薄膜，制备了三种不同的液态防护膜，包括纯物质防护膜、混合液态防护膜和胶体防护膜。探究三种液态防护膜的透过率、激光损伤阈值（LIDT）和自修复性能，并对液态防护膜的防护效果进行研究。结果表明，三种液态防护膜中胶体防护膜性能最为优异，其中SiO2胶体透过率达91. 8%，LIDT达34. 2 J/cm2。基于液体可流动的特性，三种液态防护膜都具有一定的自修复性能，能够重复多次地抵御高能激光辐照。在激光辐照下，SiO2胶体防护膜的损伤面积小，自修复时间最短。经过激光损伤阈值测试后发现，装配液态防护膜后的光学薄膜具有更优异的防护效果。
