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高质量半导体-超导体纳米线原位分子束外延和低温量子输运研究进展
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作者 潘东 赵建华 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期177-190,共14页
局域环境和量子比特之间的相互作用引起的量子退相干是目前限制量子计算发展的主要技术瓶颈。基于马约拉纳零能模的拓扑量子计算通过将量子信息非局域地存储于两个空间分离的马约拉纳零能模及其拓扑结构中,实现对局域噪音的免疫,有望从... 局域环境和量子比特之间的相互作用引起的量子退相干是目前限制量子计算发展的主要技术瓶颈。基于马约拉纳零能模的拓扑量子计算通过将量子信息非局域地存储于两个空间分离的马约拉纳零能模及其拓扑结构中,实现对局域噪音的免疫,有望从物理层面解决量子退相干问题。强自旋轨道耦合窄禁带半导体与超导体构成的异质结纳米线是研究马约拉纳零能模和拓扑量子计算的理想实验平台。本文综述了近年来高质量半导体-超导体纳米线的原位分子束外延制备和低温量子输运研究进展,并对半导体-超导体纳米线拓扑量子计算研究进行了展望。 展开更多
关键词 半导体-超导体纳米线 分子束外延 马约拉纳零能模 拓扑量子计算
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基于气-液-固模式的Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的生长研究概述
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作者 刘妍 彭艳 +2 位作者 郭经纬 徐朝鹏 喇东升 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第23期3930-3938,共9页
Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线由于具有独特的性能、丰富的科学内涵而被广泛应用于微机电、光电子、光伏电、传感等方面,并在未来纳米结构器件中占有重要的战略地位,近年来引起了人们极大的兴趣和关注。探索Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线新的结构... Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线由于具有独特的性能、丰富的科学内涵而被广泛应用于微机电、光电子、光伏电、传感等方面,并在未来纳米结构器件中占有重要的战略地位,近年来引起了人们极大的兴趣和关注。探索Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线新的结构调控手段,研究具有重要应用价值的Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的可控生长方法和技术,从而获得可应用于器件和功能实现的高质量Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线是目前各研究组的主要目标。基于气-液-固模式的纳米线生长方法具有对纳米线形貌及晶体质量可控的优点,成为当前制备高质量Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的主要生长技术。催化辅助生长是一种有金属催化剂参与的纳米线生长方式,它可以有效降低反应物裂解能量、提高材料成核质量、控制材料生长方向、提高反应效率、稳定材料晶体结构。自催化生长是指在纳米线生长过程中不添加其他物质作为催化剂,而由反应物自身起催化作用的生长。由于自催化生长在反应过程中未引入其他物质,所以生成物纯度较高。Ⅲ-Ⅴ族异质结构半导体纳米线常具有两种半导体各自不能达到的优良光电特性,其又可划分为纵向异质结构和横向异质结构。Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线除了可以在与其自身材料相同的基底表面上生长之外,还可在与其材料不同的基底表面上生长,即在异质基底表面生长。异质基底生长在材料兼容、光电集成等方面具有十分广阔的应用前景。本文对基于气-液-固模式的Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线的生长进行了综述,并对近些年基于催化辅助和自催化的纵向异质结构、横向异质结构以及异质基底的成长研究现状进行了总结,为推动Ⅲ-Ⅴ族一维半导体纳米线制备技术的发展提供了参考依据。 展开更多
关键词 纳米线 半导体 -Ⅴ族 --固模式
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表面等离激元金属-绝缘体-半导体波导激光器研究进展
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作者 何庆叶 李国辉 +3 位作者 潘登 冀婷 王文艳 崔艳霞 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期1839-1854,共16页
纳米激光器在光通信、全息技术、生物医疗成像等领域有着广泛的应用前景。表面等离激元(Surface plasmon polariton,SPP)沿着金属表面传播,基于该特性可制成突破衍射极限的低阈值纳米激光器。它们不但具有小尺寸特征,同时还能激发Purcel... 纳米激光器在光通信、全息技术、生物医疗成像等领域有着广泛的应用前景。表面等离激元(Surface plasmon polariton,SPP)沿着金属表面传播,基于该特性可制成突破衍射极限的低阈值纳米激光器。它们不但具有小尺寸特征,同时还能激发Purcell效应,表现出更高的自发辐射效率。近年来,金属-绝缘体-半导体(MIS)波导结构的SPP激光器因具有超强的模式约束能力被大量报道。本文以基于MIS结构的SPP激光器为主题进行综述。首先,介绍了SPP激光器的工作原理,接着分别介绍了基于MIS波导结构的纳米片型和纳米线型SPP激光器的工作原理。然后,依据增益介质材料的不同,依次介绍了增益介质分别为Ⅱ-Ⅵ半导体、Ⅲ-Ⅴ半导体以及钙钛矿的SPP MIS波导激光器研究进展。最后,总结全文,并对基于MIS波导的SPP激光器未来的发展和挑战进行了展望。 展开更多
关键词 表面等离激元 金属-绝缘体-半导体 激光器 纳米 纳米线
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Ⅲ-Ⅴ族纳米线材料为新一代芯片赋予光学特性
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《中国光学》 EI CAS 2014年第3期511-512,共2页
IBM苏黎世研究实验室(IBM Research of Zurich)开发出一种尺寸极其微小的纳米线,具有一般标准材料所没有的光学特性,从而为开发出基于半导体纳米线的"新一代晶体管"电路研究而奠定基础。
关键词 半导体纳米线 光学特性 标准材料 -Ⅴ族 芯片 实验室 苏黎世 IBM
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用VLS机制制备硅纳米线的生长阶段研究 被引量:2
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作者 邢英杰 俞大鹏 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第B12期33-35,共3页
在镀Ni的Si衬底上用硅烷高温分解的方法由VLS机制制备了硅纳米线,在不同的实验条件下研究了VLS机制生长的三个阶段:结晶阶段、共熔阶段和生长阶段,特殊条件下制备的处于结晶阶段的长度仅几十纳米的硅纳米线显示硅纳米线是从催化剂颗... 在镀Ni的Si衬底上用硅烷高温分解的方法由VLS机制制备了硅纳米线,在不同的实验条件下研究了VLS机制生长的三个阶段:结晶阶段、共熔阶段和生长阶段,特殊条件下制备的处于结晶阶段的长度仅几十纳米的硅纳米线显示硅纳米线是从催化剂颗粒中长出来的,观察到的硅纳米线的生长过程说明VLS机制在纳米尺度仍然有效,可用于各种材料纳米线的制备。 展开更多
关键词 VLS机制 制备 纳米线 --固生长机制 生长过程 纳米材料 半导体
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用催化剂控制硅纳米线直径的研究
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作者 邢英杰 俞大鹏 《真空科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第B12期15-17,22,共4页
本文研究了固-液-固(SLS)生长机制中催化剂与硅纳米线直径的关系。发现Si片上沉积的催化剂厚度和种类对硅纳米线的直径都有一定的影响,当使用Ni做催化剂时,硅纳米的直径与Ni膜厚度有关。其中硅纳米线的最大直径随催化剂厚度减小... 本文研究了固-液-固(SLS)生长机制中催化剂与硅纳米线直径的关系。发现Si片上沉积的催化剂厚度和种类对硅纳米线的直径都有一定的影响,当使用Ni做催化剂时,硅纳米的直径与Ni膜厚度有关。其中硅纳米线的最大直径随催化剂厚度减小而减小,但最小直径基本不改变,当用Au做催化剂时,硅纳米线的平均直径和直径分布最小(10nm-20nm)。但硅纳米的直径不随Au膜厚度减小而减小。 展开更多
关键词 催化剂 控制 纳米线 直径 --固生长机制 纳米材料 半导体
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