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半导体专业好写论文吗

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半导体专业好写论文吗

我今年近7O岁了,可以说半导体陪伴着我们长大,从小就爱听,听少儿节目,听老电影,听新闻,听小说,印象最深的是(欧阳海之歌)等等许多许多,收获很大,获得了知识,享受了快乐,直到现在我还是爱听半导体,现在主要听小品,相声,养生知识等等,因为半导体听起来方便,也不费眼晴,挺好的!

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不行吧,这个论文题目太大了。一般写论文都是研究其中的很小的一块,你再把题目具体些吧。

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不算是核心期刊,没有SCI和EI收录。但是还是做得很不错,现在初审在1个月,复审3个月,发表5个月。

《半导体光电》期刊网站显示为中文核心,但是该期刊没有被EI收录。而且该期刊主要收录二、三流水平文章。期刊编辑部态度恶劣,与中文核心期刊的宗旨相悖甚远。

《半导体器件应用》电子刊,主办单位:大比特资讯机构(big-bit)承办单位:半导体器件应用网这个是跟半导体相关的,看看用不用得着。

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半导体专业毕业论文

在第一和第二例之间,有“另一个故事”“还有个例子”进行过渡。这些过渡句,使文章浑然一体。三个部分分别回答了三个问题:引论部分解答 “是什么”的问题;本论部分解答“为什么(有骨气)”的问题;结论部分回答“我们怎么办”的问题。三个事例都是概括叙述的,每个事例的后面都有几句简短的议论。这些议论阐明了事件所包含的意义,把事例紧紧地扣在论点上,是论点和论据联系的纽带,否则就就事论事,论点和论据脱节了。议论文是以议论为主要表达方式的一种文体。它通过列举事实材料和运用逻辑推理,来阐发,对事物的理解和认识,表明对问题的观点和态度。各行各业的人为了接受或表达思想,都需要经常阅读和写作这种文体。一篇议论文,通常包含论点、论据、论证三大要素。论点是议论文所阐发的思想观点;论据是文中用来证明论点的根据;论证是论点与论据之间逻辑关系的揭示。这三者的紧密关系,构成了一篇议论文的主体。

;激光仿真,聚焦特性分析主要研究成果1.毕业论文《基于半导体泊松方程追赶法的激光聚焦特性分析》;2.参与发表论文《基于混合模型的水下UWB信号定位技术研究》;3.参与完成省级科研项目《环境改善型智能楼宇的系统设计与应用研究》;4.参与完成校企合作项目《火灾自动报警系统设计》;5.参与完成省级大创项目《基于模糊控制的数字化小区智能管理系统》;6.参与完成省级科研项目《基于移动实体网络的跨域网络安全机理研究》;7.参与完成自然基金项目《基于无线传感器网络的大棚智能管理系统》;8.获得2016年全国微电子学术会议优秀论文;9.参与编写《模拟电子技术》教材。

半导体泊松方程追赶法是一种数值求解半导体器件中的泊松方程的方法。泊松方程在半导体器件的静态行为中扮演着极为重要的角色,求解泊松方程可以得到器件中的电场分布,从而预测器件的静态特性。半导体泊松方程追赶法是一种时间域的有限差分数值方法,可以用于求解时变的三维泊松方程。半导体泊松方程追赶法的基本思想是将泊松方程中的二阶空间导数变换为两个一阶导数,同时引入一个时间变量,将三维泊松方程转化为与时间有关的一维偏微分方程组。然后利用追赶法(类似于显式欧拉法),根据时间的顺序求解每个时间步上的方程,每步计算只需要考虑相邻两个时间步的解,从而大大提高了求解的速度。半导体泊松方程追赶法较为适用于求解中小型器件的三维泊松方程,求解精度较高,且速度较快,能够有效模拟半导体器件的电场分布。半导体泊松方程追赶法的主要优点是简单易懂,易于实现,并具有较高的求解速度,因此被广泛应用于半导体器件的数值模拟和设计。

论文提要怎么写 论文提要是对文章内容不加注释和评论的简短陈述,具有独立性和完整性用于检索; 一般包括:研究的目的与重要性、内容、解决的问题、获得的主要成果及其意义; 小摘要(200-300字) 麻雀虽小,五脏俱全 大摘要(600字左右) 突出研究成果和创新点的描述 关键词 4-6个反映文章特征内容,通用性比较强的词组 第一个为本文主要工作或内容,或二级学科 第二个为本文主要成果名称或若干成果类别名称 第三个为本文采用的科学研究方法名称,综述或评论性文章应为"综述"或"评论" 第四个为本文采用的研究对象的事或物质名称 避免使用分析、特性等普通词组 关键词例举 例1 氖原子束计算全息编码成像模拟研究 关键词 纳米技术 计算全息 原子光学 激光冷却 例2 激光瞄准大轴半径测量方法研究 关键词 大轴径 CCD 激光光斑 直径测量。 什么是论文的摘要、关键词 毕业论文摘要的书写方法和技巧 1.摘要的作用 摘要也就是内容提要,是论文中不可缺少的一部分.论文摘要是一篇具有独立性的短文,有其特别的地方.它是建立在对论文进行总结的基础之上,用简单、明确、易懂、精辟的语言对全文内容加以概括,留主干去枝叶,提取论文的主要信息.作者的观点、论文的主要内容、研究成果、独到的见解,这些都应该在摘要中体现出来.好的摘要便于索引与查找,易于收录到大型资料库中并为他人提供信息.因此摘要在资料交流方面承担着至关重要的作用. 2.书写摘要的基本规范和原则 (1)论文摘要分为中文摘要和外文(一般为英文)摘要.摘要在篇幅方面的限定,不同的学校和机构有不同的要求,通常中文摘要不超过300字,英文摘要不超过250个实词,中英文摘要应一致.毕业论文摘要可适当增加篇幅. (2)多向指导教师请教,并根据提供的意见及时修改,以期达到更高水平. (3)摘要是完整的短文,具有独立性,可以单独使用.即使不看论文全文的内容,仍然可以理解论文的主要内容、作者的新观点和想法、课题所要实现的目的、采取的方法、研究的结果与结论. (4)叙述完整,突出逻辑性,短文结构要合理. (5)要求文字简明扼要,不容赘言,提取重要内容,不含前言、背景等细节部分,去掉旧结论、原始数据,不加评论和注释.采用直接表述的方法,删除不必要的文学修饰.摘要中不应包括作者将来的计划以及与此课题无关的内容,做到用最少的文字提供最大的信息量. (6)摘要中不使用特殊字符,也不使用图表和化学结构式,以及由特殊字符组成的数学表达式,不列举例证. 3.摘要的四要素 目的、方法、结果和结论称为摘要的四要素. (1)目的:指出研究的范围、目的、重要性、任务和前提条件,不是主题的简单重复. (2)方法:简述课题的工作流程,研究了哪些主要内容,在这个过程中都做了哪些工作,包括对象、原理、条件、程序、手段等. (3)结果:陈述研究之后重要的新发现、新成果及价值,包括通过调研、实验、观察取得的数据和结果,并剖析其不理想的局限部分. (4)结论:通过对这个课题的研究所得出的重要结论,包括从中取得证实的正确观点,进行分析研究,比较预测其在实际生活中运用的意义,理论与实际相结合的价值. 4.撰写步骤 摘要作为一种特殊的陈述性短文,书写的步骤也与普通类型的文章有所不同.摘要的写作时间通常在论文的完成之后,但也可以采用提早写的方式,然后再边写论文边修改摘要.首先,从摘要的四要素出发,通读论文全文,仔细将文中的重要内容一一列出,特别是每段的主题句和论文结尾的归纳总结,保留梗概与精华部分,提取用于编写摘要的关键信息.然后,看这些信息能否完全、准确的回答摘要的四要素所涉及的问题,并要求语句精炼.若不足以回答这些问题,则重新阅读论文,摘录相应的内容进行补充.最后,将这些零散信息,组成符合语法规则和逻辑规则的完整句子,再进一步组成通畅的短文,通读此短文,反复修改,达到摘要的要求. 5.关于英文摘要 (1)英文摘要的写作方法要依据公认的写作规范. (2)尽量使用简单句,避免句型单调,表达要求准确完整. (3)正确使用冠词. (4)使用标准英语书写,避免使用口语,应使用易于理解的常用词,不用生僻词汇. (5)作者所做工作用过去时,结论用现在时. (6)多使用主动语态. 6.关键词 关键词是为了文献标引工作从报告、论文中选出来用以表示全文主题内容信息目的单词术语.每篇报告、论文选取3~8个词作为关键词,以显著的字符另起一行,排在摘要的左方.如有可能,尽量用《汉语主题词表》等词表提供的规范词.为了国际交流,应标注与中文对应的英文关键词. 关键词是主题词中的一类.主题词是一种新型检索词汇,多用于计算机网络检索. 关键词分为中文关键词和与之对应的英文关键词,分别置于中文摘要和英文摘要之下.为便于他人的检索,不能使用过于宽泛的词语.选择关键词既可以从论文的各级标题入手,也可以从论文本身的内容选取,将选出的关键词按照所涉及领域的范围从大到小顺序列出.。 本科毕业论文摘要怎么写 摘要是论文的重要组成部分,撰写论文的摘要,是为了把研究工作的主要内容以最简练的文字予以介绍,协助读者对该工作的目的、设计及研究结果较快地得出概括性的理解。 目前科技期刊的论文摘要一般要求按结构式摘要的格式书写,即明确写出目的、方法、结果、结论四部分。结构式论文摘要具有固定格式,其撰写格式与科研设计思维方法相一致,有助于作者理清思路,准确表达,甚至可促使作者在实验设计开始时就明确各项内容,使各部分更趋严密、合理,以得出正确结论,便于转载和传播。因此,摘要写得好坏直接影响读者对论文的理解,影响论文被利用的程度,论文作者必须重视摘要的写作。不同期刊对论文摘要的写法有不同的要求,《中国烟草学报》采用的是结构式摘要。 现针对本刊部分来稿在摘要撰写中存在的问题,对结构式摘要的书写方法和注意事项介绍如下。1论文摘要写作中存在的问题摘要过于简单,信息量不足,不能反映出论文的主要内容; 摘要不精炼,条理不清,结构混乱; 摘要内容表达不确切,摘要中出现对论文内容的主观见解、解释或评论; 未按国家标准要求书写,如句子中出现“本文"、“作者"等第一人称做主语;……。 2 摘要的结构目的:应简要说明研究的背景和目的,一般用1~2句话简要概括,不宜太过冗长。目的部分的文字最好不是对文题中已有信息的简单重复。 方法:应简述研究的材料(对象)、方法、设计方案、资料的收集处理和统计学分析方法等。 结果:应简要列出主要的结果,描述结果要尽量用具体数据,不要过于笼统。 尽可能不用“高于"、“低于"、“大于"、“小于"等笼统表达方法,应用具体数字说明是多高或多低,并注明统计学分析结果。 结论:应根据研究的目的和结果,得出客观适当的结论,并指出研究的价值和今后有待探讨的问题。 3 书写摘要注意事项撰写论文摘要应注意的问题:① 客观如实地反映所做的研究或工作,不加作者的主观见解、解释或评论;② 着重反映新内容和作者特别强调的观点;③ 排除在本学科领域已成常识的内容;④ 不要用第一人称如“本文"、“我们"、“作者"等作为主语,而应采用第三人称的写法,如 “对……进行了研究"、“报告了……现状"、“进行了……调查"等记述方式;⑤ 采用规范化名词术语(包括地名、机构名和人名);⑥ 缩略语、略称、代号,除非本专业读者能清楚理解,否则首次出现时不论中、英文均应给出全称;⑦ 应采用国家颁布的法定计量单位;⑧ 注意正确使用简化字和标点符号;⑨ 一般不用引文(除非论文证实或否定了他人已发表的著作);⑩ 一般不分段落。 论文摘要的字数要得当,书写论文摘要的主要目的是为了便于读者用最短的时间获得有关研究的主要信息。 字数少了难以说明问题,字数多了又无必要,故论文摘要的字数应该适当。一般而言,中文摘要一般不超过300字,英文摘要可适当长一些,因为英文摘要主要是给非汉语国家和地区读者看的,他们大多没有能力阅读中文全文。 英文摘要内容可较中文摘要稍详细一些,字数一般不超过400个英文单词。中英文摘要各项内容要基本相同。 《论文摘要怎么写例子》 论文一般应有摘要,有些为了国际交流,还有外文(多用英文)摘要。 它是论文内容不加注释和评论的简短陈述。其他读者不阅读论文全文即能获得必要的信息。 摘要应包含以下内容:①从事这一研究的目的和重要性;②研究的主要内容,指明完成了哪些工作;③获得的基本结论和研究成果,突出论文的新见解;④结论或结果的意义。论文摘要虽然要反映以上内容,但文字必须十分简炼,内容亦需充分概括,篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。 例如,对于6000字的一篇论文,其摘要一般不超出300字。论文摘要不要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。 [示例]论文题目:天体对地球重力加速度的影响论文摘要:地球重力加速度是一个极其重要的物理量,随着对重力加速度测量精度要求的日益提高,必须考虑天体对地球重力加速度的影响。本文介绍了天体(包含日、月及太阳系行星)对地球重力加速度影响的基本概念,推导了影响的计算公式,并经过误差分析,证明此公式的相对误差小于1*10-9,完全可满足现代精密重力加速度测量的要求。 撰写论文摘要的常见毛病,一是照搬论文正文中的小标题(目录)或论文结论部分的文字;二是内容不浓缩、不概括,文字篇幅过长。[示例]论文题目:集成电路热模拟模型和算法论文提要:众所周知,半导体器件的各种特性参数都是温度的灵敏函数学[诸如ls(T),B(T),C1(T),Cp(T)……]。 集成电路将大量元件集成在一块苡片上,电路工作时,元件功耗将产生热量,沿晶片向四周扩散。但是由于半导体片及基座材料具有热阻,因此芯片上各点温度不可能相同。 特别对于功率集成电路,大功率元件区域将有较高温度所以在芯片上存在着不均匀的温度分布。但是为了简化计算,一般在分析集成电路性能时,常常忽略这种温度差别,假定所有元件者处于同一温度下。 例如通用的电路模拟程序--SPICE就是这样处理的。显然这一假定对集成电路带来计算误差。 对于功率集成电路误差将更大。因此,如何计算集成电路芯片上的温度分布,如何计算元件温度不同时的电路特性,以及如何考虑芯片上热、电相互作用,这就是本文的目的。 本文介绍集成电路的热模拟模型,并将热路问题模拟成电路问题,然后用电路模拟程序求解芯片温度分由。这样做可以利用成熟的电路分析程序,使计算的速度和精度大为提高。 作者根据这一模型和算法,编制了一个YM-LiN-3的FORTRAN程序,它可以确定芯片温度分布,也可发计算元件处于不同温度时的电路特性,该程序在微机IBM-PC上通过,得到满意结果。上述论文提要字数近600,显然过长,只要认真加以修改(例如:第一段可删掉,第二段只保留其中的最后几句话,加上第三段),便可以二三百个字编写论文摘要。 论文摘要范例:一、 职称论文摘要范例【题目】字图书馆建设的问题与策略【摘要】当代图书馆建设的发展方向是数字图书馆,数字图书馆是未来图书馆的存在形式,它的研究与建设水平将直接影响到我国图书馆在未来信息时代的地位和作用。本文针对图书馆数字化发展的客观趋势,从我国数字图书馆面临的问题出发,分析并探讨了数字图书馆建设中应解决的主要战略问题与策略。 【题目】依法进行拆迁 建设和谐城市【摘要】依法进行拆迁,建设和谐城市是 *** 部门开展城市规划的最终目的,要想实现这一目标,就要研究依法拆迁的意义,探讨各种拆迁矛盾的成因,找出解决各方面利益纠纷的办法,从完善法律法规、争取人民利益的角度出发,为建设和谐社会贡献力量。二、 毕业论文硕士论文博士论文摘要范例【论文题目】机动车尾气污染防治对策与城市交通改善研究【中文摘要】本论文通过分析机动车尾气污染产生的原因,论述了采取多种防治对策以旨在减少机动车的尾气污染排放,同时对城市交通改善问题进行了深入的研究。 本文首先论述了我国由于机动车尾气排放造成的城市大气污染的严重形势。论述了机动车尾气污染的产生原因。 通过总结国内外机动车污染控制的发展历程、经验及教训,作者从两方面重点论述了控制机动车尾气污染的途径。其一是从机动车本身入手,在机动车生产、检验、维护保养以及采用新技术等方面对机动车加以改造,力争从尾气排放污染源加以控制;其次,作者根据我国交通的具体状况,详细分析了城市交通改善与机动车尾气排放的关系,根据翔实的数据:说明了在我国交通拥堵是造成机动车尾气污染的最主要原因。 在科学交通管理的原则指导下,作者详细论述了科学交通管理的卞要措施,特别分析了对路口的交通控制策略的仿真优化过程,通过仿真结果表明,对路口的交通控制策略的优化将对尾气排放产生非常重大的影响,可以显著地减少污染排放总量。因此作者认为,科学交通管理是控制城市机动车尾气污染排放的根本出路。 【外文摘要】The study starts 'with the discussion of the serious air pollution situation in the major cities in China which is caused by the vehicle emission. By summarize the development and experience of the pollution control domestically and abroad, the author emphasized the two 。 内容摘要格式 摘要(Abstract) 论文一般应有摘要,有些为了国际交流,还有外文(多用英文)摘要。它是论文内容不加注释和评论的简短陈述。摘要其它用处是不阅读论文全文即能获得必要的信息。 摘要应包含以下内容: ①从事这一研究的目的和重要性; ②研究的主要内容,指明完成了哪些工作; ③获得的基本结论和研究成果,突出论文的新见解; ④结论或结果的意义。 论文摘要虽然要反映以上内容,但文字必须十分简炼,内容亦需充分概括,篇幅大小一般限制其字数不超过论文字数的5%。例如,对于6000字的一篇论文,其摘要一般不超出300字。 论文摘要不要列举例证,不讲研究过程,不用图表,不给化学结构式,也不要作自我评价。撰写论文摘要的常见毛病,一是照搬论文正文中的小标题(目录)或论文结论部分的文字;二是内容不浓缩、不概括,文字篇幅过长。 本科毕业论文摘要怎么写?? 摘要是论文的重要组成部分,撰写论文的摘要,是为了把研究工作的主要内容以最简练的文字予以介绍,协助读者对该工作的目的、设计及研究结果较快地得出概括性的理解。目前科技期刊的论文摘要一般要求按结构式摘要的格式书写,即明确写出目的、方法、结果、结论四部分。结构式论文摘要具有固定格式,其撰写格式与科研设计思维方法相一致,有助于作者理清思路,准确表达,甚至可促使作者在实验设计开始时就明确各项内容,使各部分更趋严密、合理,以得出正确结论,便于转载和传播。因此,摘要写得好坏直接影响读者对论文的理解,影响论文被利用的程度,论文作者必须重视摘要的写作。不同期刊对论文摘要的写法有不同的要求,《中国烟草学报》采用的是结构式摘要。现针对本刊部分来稿在摘要撰写中存在的问题,对结构式摘要的书写方法和注意事项介绍如下。1论文摘要写作中存在的问题摘要过于简单,信息量不足,不能反映出论文的主要内容; 摘要不精炼,条理不清,结构混乱; 摘要内容表达不确切,摘要中出现对论文内容的主观见解、解释或评论; 未按国家标准要求书写,如句子中出现“本文"、“作者"等第一人称做主语;……。 2 摘要的结构目的:应简要说明研究的背景和目的,一般用1~2句话简要概括,不宜太过冗长。目的部分的文字最好不是对文题中已有信息的简单重复。 方法:应简述研究的材料(对象)、方法、设计方案、资料的收集处理和统计学分析方法等。 结果:应简要列出主要的结果,描述结果要尽量用具体数据,不要过于笼统。尽可能不用“高于"、“低于"、“大于"、“小于"等笼统表达方法,应用具体数字说明是多高或多低,并注明统计学分析结果。 结论:应根据研究的目的和结果,得出客观适当的结论,并指出研究的价值和今后有待探讨的问题。 3 书写摘要注意事项撰写论文摘要应注意的问题:① 客观如实地反映所做的研究或工作,不加作者的主观见解、解释或评论;② 着重反映新内容和作者特别强调的观点;③ 排除在本学科领域已成常识的内容;④ 不要用第一人称如“本文"、“我们"、“作者"等作为主语,而应采用第三人称的写法,如 “对……进行了研究"、“报告了……现状"、“进行了……调查"等记述方式;⑤ 采用规范化名词术语(包括地名、机构名和人名);⑥ 缩略语、略称、代号,除非本专业读者能清楚理解,否则首次出现时不论中、英文均应给出全称;⑦ 应采用国家颁布的法定计量单位;⑧ 注意正确使用简化字和标点符号;⑨ 一般不用引文(除非论文证实或否定了他人已发表的著作);⑩ 一般不分段落。 论文摘要的字数要得当,书写论文摘要的主要目的是为了便于读者用最短的时间获得有关研究的主要信息。字数少了难以说明问题,字数多了又无必要,故论文摘要的字数应该适当。一般而言,中文摘要一般不超过300字,英文摘要可适当长一些,因为英文摘要主要是给非汉语国家和地区读者看的,他们大多没有能力阅读中文全文。英文摘要内容可较中文摘要稍详细一些,字数一般不超过400个英文单词。中英文摘要各项内容要基本相同。 麻烦采纳,谢谢!

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刊名: 半导体技术 Semiconductor Technology主办: 中国半导体行业协会;半导体专业情报网;中国电子科技集团公司第十三所周期: 月刊出版地:河北省石家庄市语种: 中文;开本: 大16开ISSN: 1003-353XCN: 13-1109/TN邮发代号:18-65历史沿革:现用刊名:半导体技术创刊时间:1976该刊被以下数据库收录:CA 化学文摘(美)(2011)SA 科学文摘(英)(2011)JST 日本科学技术振兴机构数据库(日)(2013)Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2011)CSCD 中国科学引文数据库来源期刊(2013-2014年度)(含扩展版)核心期刊:中文核心期刊(2011)中文核心期刊(2008)中文核心期刊(2004)中文核心期刊(2000)中文核心期刊(1996)中文核心期刊(1992)期刊荣誉:Caj-cd规范获奖期刊一般情况下 一篇核心就可以吧

半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明,使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器,60年代早期,很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面,以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)报告了砷化镓材料的光发射现象,这引起通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)的极大兴趣,在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后,哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划,并与其他研究人员一道,经数周奋斗,他们的计划获得成功。像晶体二极管一样,半导体激光器也以材料的p-n结特性为敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础,且外观亦与前者类似,因此,半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制,例如,只能在77K低温下以微秒脉冲工作,过了8年多时间,才由贝尔实验室和列宁格勒(现在的圣彼得堡)约飞(Ioffe)物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小,最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料,一般为~微米,由于多种应用的需要,更短波长的器件在发展中。据报导,以Ⅱ~Ⅳ价元素的化合物,如ZnSe为工作物质的激光器,低温下已得到微米的输出,而波长~微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域,一方面是世界范围的远距离海底光纤通信,另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言,激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示,及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属,如铜是电的好导体,因为它们的电子没有紧密的和原子核相连,很容易被一个正电荷吸引。其它的物体,例如橡胶,是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体,正如它们的名字暗示的那样,处于两者之间,它们通常情况下象绝缘体,但是在某种条件下会导电。

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半导体射线探测器最初约年研究核射线在晶体上作用, 表明射线的存在引起导电现象。但是, 由于测得的幅度小、存在极化现象以及缺乏合适的材料, 很长时间以来阻碍用晶体作为粒子探测器。就在这个时期, 气体探测器象电离室、正比计数器、盖革计数器广泛地发展起来。年, 范· 希尔顿首先较实际地讨论了“ 传导计数器” 。在晶体上沉积两个电极, 构成一种固体电离室。为分离人射粒子产生的载流子, 须外加电压。许多人试验了各种各样的晶体。范· 希尔顿和霍夫施塔特研究了这类探测器的主要性质, 产生一对电子一空穴对需要的平均能量, 对射线作用的响应以及电荷收集时间。并看出这类探测器有一系列优点由于有高的阻止能力, 人射粒子的射程小硅能吸收质子, 而质子在空气中射程为, 产生一对载流子需要的能量比气体小十倍, 在产生载流子的数目上有小的统计涨落, 又比气体计数器响应快。但是, 尽管霍夫施塔特作了许多实验,使用这种探侧器仍受一些限制, 像内极化效应能减小外加电场和捕捉载流子, 造成电荷收集上的偏差。为了避免捕捉载流子, 需外加一个足够强的电场。结果, 在扩散一结, 或金属半导体接触处形成一空间电荷区。该区称为耗尽层。它具有不捕捉载流子的性质。因而, 核射线人射到该区后, 产生电子一空穴载流子对, 能自由地、迅速向电极移动, 最终被收集。测得的脉冲高度正比于射线在耗尽层里的能量损失。要制成具有这种耗尽层器件是在年以后, 这与制成很纯、长寿命的半导体材料有关。麦克· 凯在贝尔电话实验室, 拉克· 霍罗威茨在普杜厄大学首先发展了这类探测器。年, 麦克· 凯用反偏锗二极管探测“ 。的粒子, 并研究所产生的脉冲高度随所加偏压而变。不久以后, 拉克· 霍罗威茨及其同事者测量一尸结二极管对。的粒子, “ , 的刀粒子的反应。麦克· 凯进行了类似的实验, 得到计数率达, 以及产生一对空穴一电子对需要的能量为土。。麦克· 凯还观察到,加于硅、锗一结二极管的偏压接近击穿电压时, 用一粒子轰击, 有载流子倍增现象。在普杜厄大学, 西蒙注意到用粒子轰击金一锗二极管时产生的脉冲。在此基础上, 迈耶证实脉冲幅度正比于人射粒子的能量, 用有效面积为二“ 的探测器, 测。的粒子, 得到的分辨率为。艾拉佩蒂安茨研究了一结二极管的性质, 载维斯首先制备了金一硅面垒型探测器。年以后, 许多人做了大量工作, 发表了广泛的著作。沃尔特等人讨论金一锗面垒型探测器的制备和性质, 制成有效面积为“ 的探测器, 并用探测器, 工作在,测洲的粒子, 分辨率为。迈耶完成一系列锗、硅面垒型探测器的实验用粒子轰击。年, 联合国和欧洲的一些实验室,制备和研究这类探测器。在华盛顿、加丁林堡、阿什维尔会议上发表一些成果。如一结和面垒探测器的电学性质, 表面状态的影响, 减少漏电流, 脉冲上升时间以及核物理应用等等。这种探测器的发展还与相连的电子器件有很大关系。因为, 要避免探测器的输出脉冲高度随所加偏压而变, 需一种带电容反馈的电荷灵敏放大器。加之, 探测器输出信号幅度很小, 必需使用低噪声前置放大器, 以提高信噪比。为一一满足上述两个条件, 一般用电子管或晶体管握尔曼放大器, 线幅贡献为。在使用场效应晶体管后, 进一步改善了分辨率。为了扩大这种探测器的应用, 需增大有效体积如吸收电子需厚硅。采用一般工艺限制有效厚度, 用高阻硅、高反偏压获得有效厚度约, 远远满足不了要求。因此, 年, 佩尔提出一种新方法, 大大推动这种探测器的发展。即在型半导体里用施主杂质补偿受主杂质, 能获得一种电阻率很高的材料虽然不是本征半导体。因为铿容易电离, 铿离子又有高的迁移率, 就选铿作为施主杂质。制备的工艺过程大致如下先把铿扩散到型硅表面, 构成一结构, 加上反向偏压, 并升温, 锉离一子向区漂移, 形成一一结构, 有效厚度可达。这种探测器很适于作转换电子分光器, 和多道幅度分析器组合, 可研究短寿命发射, 但对卜射线的效率低, 因硅的原子序数低。为克服这一点, 采用锉漂移入锗的方法锗的原子序数为。年, 弗莱克首先用型锗口,按照佩尔方法, 制成半导体探测器,铿漂移长度为, 测‘“ 、的的射线, 得到半峰值宽度为直到年以前, 所有的探测器都是平面型, 有效体积受铿通过晶体截面积到“和补偿厚度的限制获得补偿厚度约, 漂移时间要个月, 因此, 有效体积大于到” 是困难的。为克服这种缺点, 进一步发展了同轴型探测器。年, 制成高分辨率大体积同轴探测器。之后, 随着电子工业的发展而迅速发展。有效体积一般可达几十“ , 最大可达一百多“ , 很适于一、一射线的探测。年以后广泛地用于各个部门。最近几年, 半导体探测器在理论研究和实际应用上都有很大发展。

半导体晶体论文

半导体物理学的迅速发展及随之而来的晶体管的发明,使科学家们早在50年代就设想发明半导体激光器,60年代早期,很多小组竞相进行这方面的研究。在理论分析方面,以莫斯科列别捷夫物理研究所的尼古拉·巴索夫的工作最为杰出。在1962年7月召开的固体器件研究国际会议上,美国麻省理工学院林肯实验室的两名学者克耶斯(Keyes)和奎斯特(Quist)报告了砷化镓材料的光发射现象,这引起通用电气研究实验室工程师哈尔(Hall)的极大兴趣,在会后回家的火车上他写下了有关数据。回到家后,哈尔立即制定了研制半导体激光器的计划,并与其他研究人员一道,经数周奋斗,他们的计划获得成功。像晶体二极管一样,半导体激光器也以材料的p-n结特性为敞弗搬煌植号邦铜鲍扩基础,且外观亦与前者类似,因此,半导体激光器常被称为二极管激光器或激光二极管。早期的激光二极管有很多实际限制,例如,只能在77K低温下以微秒脉冲工作,过了8年多时间,才由贝尔实验室和列宁格勒(现在的圣彼得堡)约飞(Ioffe)物理研究所制造出能在室温下工作的连续器件。而足够可靠的半导体激光器则直到70年代中期才出现。半导体激光器体积非常小,最小的只有米粒那样大。工作波长依赖于激光材料,一般为~微米,由于多种应用的需要,更短波长的器件在发展中。据报导,以Ⅱ~Ⅳ价元素的化合物,如ZnSe为工作物质的激光器,低温下已得到微米的输出,而波长~微米的室温连续器件输出功率已达10毫瓦以上。但迄今尚未实现商品化。光纤通信是半导体激光可预见的最重要的应用领域,一方面是世界范围的远距离海底光纤通信,另一方面则是各种地区网。后者包括高速计算机网、航空电子系统、卫生通讯网、高清晰度闭路电视网等。但就目前而言,激光唱机是这类器件的最大市场。其他应用包括高速打印、自由空间光通信、固体激光泵浦源、激光指示,及各种医疗应用等。晶体管利用一种称为半导体的材料的特殊性能。电流由运动的电子承载。普通的金属,如铜是电的好导体,因为它们的电子没有紧密的和原子核相连,很容易被一个正电荷吸引。其它的物体,例如橡胶,是绝缘体 --电的不良导体--因为它们的电子不能自由运动。半导体,正如它们的名字暗示的那样,处于两者之间,它们通常情况下象绝缘体,但是在某种条件下会导电。

▲第一作者:许适溥,付会霞;通讯作者:彭海琳 通讯单位:北京大学

论文DOI:

本工作将二维高迁移率半导体Bi2O2Se晶体应用于亚ppm范围痕量氧的高选择性和高稳定性的室温检测。利用扫描隧道显微镜(STM)、原位X射线光电子能谱技术(原位XPS)、以及霍尔器件的表征,并结合第一性原理的计算,阐明了二维Bi2O2Se对痕量氧高性能检测的机制。研究发现,二维Bi2O2Se表面暴露于氧时,形成高比表面积的非晶Se重构原子层,可有效吸附氧,二维Bi2O2Se半导体的迁移率和费米能级得以有效调制而改变其电导率;此外,二维Bi2O2Se阵列式氧传感器具有增强的信噪比,可实现低于 ppm浓度氧的检测。

A. 痕量氧传感的发展趋势

当前,痕量氧传感在生物检测、能源、化工、智能制造等众多领域有着广泛的应用。商用的电化学型氧传感器利用氧气在隔膜材料两侧产生的浓差电动势输出信号,其构型复杂,难以微型化。相较而言,电阻型氧传感器的核心结构是一个由传感材料构成的两端电阻,结构大大简化,十分有利于集成化应用。二维材料因其巨大的比表面积和较高的迁移率,可以进一步增强电阻型氧传感器的性能。当前已有文献报道二维MoS2具有较好的氧传感能力,可以实现对浓度为10 %左右氧气的探测。但是,对痕量氧(ppm级)的检测目前仍然是一个重大挑战,其主要原因是MoS2这类材料的表面的活性位点很少,对痕量氧气的吸附能力不足。为从根本上解决这个问题,需要从材料本身的原子和能带结构出发,设计和制备具有丰富活性位点的二维材料基氧传感器。

B. 高迁移率二维半导体材料—Bi2O2Se的引入

2017年,北京大学彭海琳课题组首次报道了具有高迁移率的二维Bi2O2Se晶体。不同于多数二维材料,二维Bi2O2Se的层状结构由[Se]n2n- 和 [Bi2O2]n2n+离子层构成。基于晶圆级的高质量二维Bi2O2Se生长技术,该课题组已将这种材料成功应用到各种高速低功耗电子器件和量子输运器件中,取得了优异的器件性能( Nat. Nanotech. 2017 , 12 , 530; Nano Lett. 2017 , 17 , 3021; Adv. Mater. 2017 , 29 , 1704060; Nat. Commun. 2018 , 9 , 3311; Sci. Adv. 2018 , 4 , eaat8355; Nano Lett. 2019 , 19 , 2148; Adv. Mater. 2019 , 31 , 1901964; J. Am. Chem. Soc. 2020 , 142 , 2726)。二维Bi2O2Se材料独特的晶体结构,超高的迁移率(2000 cm2V-1s-1以上)和合适的带隙( eV)使其成为潜在的高灵敏度氧传感材料。

研究的核心问题:对Bi2O2Se表界面进行调控,使其产生更多的吸附活性位点,达到ppm级的氧气检测灵敏度。

本研究从二维Bi2O2Se晶体的表界面结构设计和能带工程的角度出发,旨在实现亚ppm范围痕量氧的高性能室温检测。在表界面结构设计方面,作者证明了Bi2O2Se表面的Se空位能在吸附氧分子后引起表面原子层的重构,使材料表面生成具有高比表面积的非晶Se层。这一Se层具有非常丰富的活性位点,能高效吸附氧分子;在能带工程方面,作者制备了n型的半导体Bi2O2Se,其导带底要高于氧分子的LUMO轨道,这一能级关系会导致Bi2O2Se吸附氧分子后载流子浓度显著下降,使得电阻显著增加。结合二维Bi2O2Se的高比表面积,有望实现对ppm级痕量氧的检测。

4.、材料表征与1理论计算

首先,作者对Bi2O2Se表面Se层的氧吸附行为进行了表征,然后通过理论计算进行了验证和解释(图一)。在氧吸附表征中,作者先利用STM扫描了新鲜解离的Bi2O2Se,得到了Bi2O2Se表面的原子像,发现其具有大量二聚的Se空位。接下来,作者在腔体中引入非常少量的氧分子,发现Se空位作为活性位点开始对氧分子进行吸附。随着引入的氧分子量的增加,Bi2O2Se的表面开始发生重构,形成具有高比表面积的Se非晶层。理论计算的结果表明,Se层的重构是由于吸附分子与Se原子的强相互作用形成。在原位的XPS测试中,具有非晶Se层的Bi2O2Se在环境的氧气浓度只有大约 × 10-11 mol/L时依然可以有效吸附氧分子。这意味着Bi2O2Se可能对氧气非常敏感。

▲Figure 1. Oxygen adsorption on the surface of layered Bi2O2Se. a-c) STM images showing the fresh Bi2O2Se surface containing the Se termination and the Se vacancy after cleavage (a), the surface with little oxygen adsorbed (b), and that adsorbed by lots of oxygen (c). Note that the Se layer turns amorphous for more oxygen adsorbed. d-i) Top views (d-f) and side views (g-i) of atomic structural models for cleaved Bi2O2Se slab (d, g) and different representative O2 adsorption configurations (e, h; f, i). Purple, orange and red balls in structural models represent Bi, Se and O atoms from Bi2O2Se slab, respectively. Green balls serve as adsorbed oxygen molecules. The cleaved Bi2O2Se is terminated by alternate Se and Se vacancy dimers as (a). Single/five oxygen molecules per unit cell are put on Bi2O2Se surface to simulate the few and lots of oxygen introduced, respectively. j) O 1s spectra of the lattice and the adsorbed O under different O2 pressures at room temperature by APXPS measurement.

、器件性能测试

A. 氧传感机理阐述

在加工成氧传感器之前,作者先测试了氧气对Bi2O2Se器件电学特性的调制作用。作者制备了Bi2O2Se霍尔器件,并利用PPMS平台测试了材料曝露氧气后电阻、迁移率、载流子浓度的变化。图二显示,器件在曝露氧气后,电阻有了明显的上升。迁移率和载流子浓度的测试表明,器件电阻显著上升的原因是Bi2O2Se表面吸附了氧分子后迁移率和载流子浓度同时下降。这一现象可归结为:氧分子捕获Bi2O2Se的电子,导致Bi2O2Se载流子浓度的下降;同时,表面吸附的氧分子也会成为散射中心,降低了材料的迁移率。

▲Figure 2. a) Photograph of a typical Hall-bar device of 2D Bi2O2Se. b) The plot showing the resistance variation of Bi2O2Se after exposure to ~ 21 % O2 in air from the vacuum. c) The reduction in the carrier density/mobility of Bi2O2Se as the function of oxygen exposed time. d) Schematic diagram illustrating that the Bi2O2Se Fermi level E f1 shifts to E f2 due to oxygen exposed. ( E fi: the intrinsic Fermi level; CB: conduction band; VB: valence band).

B. 氧传感性能测试

在氧传感性能测试中,作者主要测试了Bi2O2Se传感器在室温下对氧气的灵敏度。为进一步增强性能,作者制备了叉指电极结构的Bi2O2Se传感器。图三显示了该Bi2O2Se器件对低至 ppm,高至400 ppm的氧气均有很好的响应。这一指标优于已知的所有电阻型氧传感器,实现了真正意义上的ppm级氧气传感(接近ppb级)。除了对器件灵敏度的测试,作者还检验了器件的稳定性、选择性等器件性能指标。在器件稳定性的测试中,保存一个月以上的器件依然显示了很好的灵敏度;气体选择性的测试中,Bi2O2Se传感器展现出对氧气的高度专一性。

▲Figure 3. Oxygen detection of 2D Bi2O2Se sensors. a) Schematic presenting 2D Bi2O2Se sensor and its atomic force microscopy image of selected area marked by a red rectangle (scale bar: 1 μm). b) Dynamic responses of 2D Bi2O2Se to different concentrations of oxygen. The sample possesses ppm of minimum detection at room temperature. c) Comparison between 2D Bi2O2Se oxygen sensor and other typical oxygen sensors subjected to minimum detection and working temperature (CNT: carbon nanotube). d) Stability test of 2D Bi2O2Se sensor. e) Selectivity test of 2D Bi2O2Se sensor. The concentration of the target gases is ~3 ppm.

C. 氧传感器件的集成

为进一步展示Bi2O2Se传感器在集成化方面的潜力,作者对比了单个Bi2O2Se传感器与Bi2O2Se传感器阵列对痕量氧气的检测能力(图四)。结果显示,阵列器件显示了很高的信噪比,而检测极限也有了提升,达到比 ppm更低的检测下限。这意味Bi2O2Se传感器具有优秀的集成化潜力。

▲Figure 4. Integration of 2D Bi2O2Se sensors for trace oxygen detection. a) Schematic showing arrayed sensors integrated in the form of the parallel (I) and the inpidual (II). b) Optical photograph of the sensor array. Scale bar: 30 μm. c, d) Current variations and the corresponding d I /dt of the connect forms I and II for the change of oxygen concentration, respectively.

作者在此研究工作中利用二维Bi2O2Se材料实现了对痕量氧( ppm或更低)的检测。所制得的器件在传感器的灵敏度、稳定性、气体选择性和可重复性等多项指标中都具有很好的表现。作者通过STM、原位XPS和理论计算证明:这一系列高性能的指标得益于Bi2O2Se材料表面因为重构形成的高比表面积的Se层。这一工作清晰地阐明了Bi2O2Se表面结构与氧传感性能之间的构效关系,不仅促进了二维材料在气体传感领域的集成化应用,也为从原子结构出发设计高性能氧传感器提供了新的思路。

此工作的通讯作者是北京大学彭海琳教授,共同第一作者为北京大学博雅博士后许适溥和以色列魏茨曼科学研究所的付会霞博士,该工作的主要合作者还包括魏茨曼科学研究所的颜丙海教授、北京大学物理学院的江颖教授、牛津大学的陈宇林教授、上海 科技 大学的柳仲楷教授和刘志教授。该研究工作获得了来自国家自然科学基金、北京分子科学国家实验室、中国博士后科学基金、北京大学博雅博士后等项目的支持。

谨以此文热烈祝贺唐有祺先生百年华诞!

半导体射线探测器最初约年研究核射线在晶体上作用, 表明射线的存在引起导电现象。但是, 由于测得的幅度小、存在极化现象以及缺乏合适的材料, 很长时间以来阻碍用晶体作为粒子探测器。就在这个时期, 气体探测器象电离室、正比计数器、盖革计数器广泛地发展起来。年, 范· 希尔顿首先较实际地讨论了“ 传导计数器” 。在晶体上沉积两个电极, 构成一种固体电离室。为分离人射粒子产生的载流子, 须外加电压。许多人试验了各种各样的晶体。范· 希尔顿和霍夫施塔特研究了这类探测器的主要性质, 产生一对电子一空穴对需要的平均能量, 对射线作用的响应以及电荷收集时间。并看出这类探测器有一系列优点由于有高的阻止能力, 人射粒子的射程小硅能吸收质子, 而质子在空气中射程为, 产生一对载流子需要的能量比气体小十倍, 在产生载流子的数目上有小的统计涨落, 又比气体计数器响应快。但是, 尽管霍夫施塔特作了许多实验,使用这种探侧器仍受一些限制, 像内极化效应能减小外加电场和捕捉载流子, 造成电荷收集上的偏差。为了避免捕捉载流子, 需外加一个足够强的电场。结果, 在扩散一结, 或金属半导体接触处形成一空间电荷区。该区称为耗尽层。它具有不捕捉载流子的性质。因而, 核射线人射到该区后, 产生电子一空穴载流子对, 能自由地、迅速向电极移动, 最终被收集。测得的脉冲高度正比于射线在耗尽层里的能量损失。要制成具有这种耗尽层器件是在年以后, 这与制成很纯、长寿命的半导体材料有关。麦克· 凯在贝尔电话实验室, 拉克· 霍罗威茨在普杜厄大学首先发展了这类探测器。年, 麦克· 凯用反偏锗二极管探测“ 。的粒子, 并研究所产生的脉冲高度随所加偏压而变。不久以后, 拉克· 霍罗威茨及其同事者测量一尸结二极管对。的粒子, “ , 的刀粒子的反应。麦克· 凯进行了类似的实验, 得到计数率达, 以及产生一对空穴一电子对需要的能量为土。。麦克· 凯还观察到,加于硅、锗一结二极管的偏压接近击穿电压时, 用一粒子轰击, 有载流子倍增现象。在普杜厄大学, 西蒙注意到用粒子轰击金一锗二极管时产生的脉冲。在此基础上, 迈耶证实脉冲幅度正比于人射粒子的能量, 用有效面积为二“ 的探测器, 测。的粒子, 得到的分辨率为。艾拉佩蒂安茨研究了一结二极管的性质, 载维斯首先制备了金一硅面垒型探测器。年以后, 许多人做了大量工作, 发表了广泛的著作。沃尔特等人讨论金一锗面垒型探测器的制备和性质, 制成有效面积为“ 的探测器, 并用探测器, 工作在,测洲的粒子, 分辨率为。迈耶完成一系列锗、硅面垒型探测器的实验用粒子轰击。年, 联合国和欧洲的一些实验室,制备和研究这类探测器。在华盛顿、加丁林堡、阿什维尔会议上发表一些成果。如一结和面垒探测器的电学性质, 表面状态的影响, 减少漏电流, 脉冲上升时间以及核物理应用等等。这种探测器的发展还与相连的电子器件有很大关系。因为, 要避免探测器的输出脉冲高度随所加偏压而变, 需一种带电容反馈的电荷灵敏放大器。加之, 探测器输出信号幅度很小, 必需使用低噪声前置放大器, 以提高信噪比。为一一满足上述两个条件, 一般用电子管或晶体管握尔曼放大器, 线幅贡献为。在使用场效应晶体管后, 进一步改善了分辨率。为了扩大这种探测器的应用, 需增大有效体积如吸收电子需厚硅。采用一般工艺限制有效厚度, 用高阻硅、高反偏压获得有效厚度约, 远远满足不了要求。因此, 年, 佩尔提出一种新方法, 大大推动这种探测器的发展。即在型半导体里用施主杂质补偿受主杂质, 能获得一种电阻率很高的材料虽然不是本征半导体。因为铿容易电离, 铿离子又有高的迁移率, 就选铿作为施主杂质。制备的工艺过程大致如下先把铿扩散到型硅表面, 构成一结构, 加上反向偏压, 并升温, 锉离一子向区漂移, 形成一一结构, 有效厚度可达。这种探测器很适于作转换电子分光器, 和多道幅度分析器组合, 可研究短寿命发射, 但对卜射线的效率低, 因硅的原子序数低。为克服这一点, 采用锉漂移入锗的方法锗的原子序数为。年, 弗莱克首先用型锗口,按照佩尔方法, 制成半导体探测器,铿漂移长度为, 测‘“ 、的的射线, 得到半峰值宽度为直到年以前, 所有的探测器都是平面型, 有效体积受铿通过晶体截面积到“和补偿厚度的限制获得补偿厚度约, 漂移时间要个月, 因此, 有效体积大于到” 是困难的。为克服这种缺点, 进一步发展了同轴型探测器。年, 制成高分辨率大体积同轴探测器。之后, 随着电子工业的发展而迅速发展。有效体积一般可达几十“ , 最大可达一百多“ , 很适于一、一射线的探测。年以后广泛地用于各个部门。最近几年, 半导体探测器在理论研究和实际应用上都有很大发展。

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