基于极端量子限制的垂直纳米线异质结隧穿晶体管

超量子限域下垂直纳米线异质结隧道晶体管实现高性能低能耗电子器件的新突破 学术背景 集数据密集型计算和人工智能的快速发展对电子器件能效提出了更高的需求。然而,目前传统硅基互补金属氧化物半导体(CMOS)技术由于受物理极限的制约,已难以通过尺寸进一步缩小实现理想性能和功耗的平衡。这些限制包括短沟道效应和直接源漏隧穿效应所引发的最小栅长限制,以及受费米-狄拉克(Fermi-Dirac)电子统计学制约的60 mV/dec的亚阈值摆幅(subthreshold swing, SS)热极限,亦称为”玻尔兹曼暴政”。因此,为实现下一代高性能计算设备对低能耗、高驱动电流和小占用面积的需求,科学家们正在寻求超越传统MOSFET设计的新型晶体管架构。 其中,隧道场效应晶体管(TFET)因其实现深亚热学开启特性和...

双功能Cu2O/g-C3N4异质结:高性能SERS传感器及光催化自清洁系统用于水污染检测与修复

多功能Cu₂O/g-C₃N₄异质结:高性能SERS传感器与光催化自清洁系统在水污染检测与修复中的应用 学术背景 随着工业化和农业活动的快速发展,水污染已成为全球性的重大环境问题。大量的有害物质,如染料、抗生素和农药,持续被排放到水体中,直接或间接地破坏了水生生态系统,并对人类健康构成严重威胁。传统的污水处理技术难以完全消除或降解这些持久性、隐蔽性和复杂性的污染物。因此,开发能够高效检测和修复水污染的多功能设备变得尤为重要。 表面增强拉曼散射(Surface-Enhanced Raman Scattering, SERS)技术因其高灵敏度和广谱检测能力,已成为痕量污染物检测的有效方法。然而,传统的SERS基底依赖于贵金属(如金或银),这些材料成本高且易腐蚀,限制了其大规模应用。相比之下,基于半...