上海交通大学电子信息与电气工程学院微纳电子学系薄膜与微细技术教育部重点实验室 作品数:12 被引量:21 H指数:3 相关作者: 刘晓东 更多>> 相关机构: 上海大学机电工程与自动化学院微电子研究与开发中心 上海大学机电工程与自动化学院 上海师范大学信息与机电工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 上海市自然科学基金 霍英东青年教师基金 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 一般工业技术 电气工程 更多>>
基于氯盐掺杂的单壁碳纳米管室温气体传感器 2023年 对单壁碳纳米管进行掺杂可以促进特定气体分子与单壁碳纳米管之间的电荷转移,从而提高其响应与选择性。使用氯化铯、氯化金对单壁碳纳米管进行掺杂,并在室温下使用Raman光谱研究了单壁碳纳米管与氯盐之间的界面电荷转移,研制了基于氯盐掺杂的单壁碳纳米管的二氧化氮室温气体传感器。研究结果表明,氯盐掺杂的单壁碳纳米管的D峰和2D峰的位置发生了蓝移。氯化铯掺杂的单壁碳纳米管气体传感器对于体积分数为1×10-6的二氧化氮表现出了高达230%的响应度,以及优异的选择性与可重复性。实验结果表明,氯盐掺杂可以改变单壁碳纳米管的费米能级,从而影响单壁碳纳米管对气体分子的传感性能。 朱明奎 田阗 张如轩 尹欢 苏言杰关键词:气体传感器 氯化铯 二氧化氮 表面氧修饰纳米金刚石制备及抗菌性能 被引量:1 2023年 表面修饰可有效提升纳米金刚石的抗菌性能。通过在空气中高温退火的方式实现了纳米金刚石的表面氧修饰,并对其进行了一系列表征以及抗菌测试。表征结果与采用光密度(OD)法进行抗菌测试结果表明,空气中400℃下退火进行的氧修饰可在纳米金刚石表面引入C=O官能团,并显著提高纳米金刚石的抗菌能力,对于金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的抗菌率分别可达64.8%与83.4%。C=O官能团的形成将大量电子引入体系,并在氧原子作用下在表面富集,从而形成强负电性表面,该结论与Zeta电位结果一致。强负电性表面可抑制细菌的生长和繁殖,这使氧修饰纳米金刚石具有良好的抗菌性能。 苗泽萌 杨勇 黄小露 张耀中 张亚非关键词:纳米金刚石 抗菌性能 氧化钽阻变存储器的初始化电压调制 2021年 采用物理气相沉积和等离子体氧化工艺制备氧化钽阻变薄膜,利用X射线光电子能谱分析技术对阻变薄膜进行表征。系统研究等离子体氧化时间和阻挡层厚度对初始化电压的影响。研究表明,器件初始化电压随氧化时间增加而增大,同时增加阻挡层厚度可有效降低初始化电压。基于40 nm互补金属氧化物半导体量产工艺平台,成功地在40 nm晶体管后段集成了阻变单元,制备了氧化钽阻变存储器,其初始化电压为3.3 V,置位/复位电压在1.8 V以内。 官郭沁 邹荣 左青云 田盼 吕杭炳 田志 王奇伟 曾敏 杨志关键词:氧化钽 纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料及其负极结构锂离子超级电容器 被引量:2 2023年 通过湿法纺丝工艺成功制备了纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料,并对其进行形貌表征与电化学性能测试。纳米硅颗粒嵌入石墨烯层间褶皱的结构具有限制硅材料在储锂过程中体积膨胀的作用,适于作为锂离子电容器负极。同时,研究了锂离子电容器多孔活性炭正极材料的双电层电容特性,通过组装成对称超级电容器,对其电化学性能进行测试,并结合材料的形貌,分析其作为锂离子电容器正极的合理性。为使正负极电荷匹配,分别对负极硅碳纤维和正极活性炭材料组装的锂离子半电池的倍率、循环稳定性、电化学阻抗等电化学性能进行了测试。结果表明,纳米硅/还原氧化石墨烯复合纤维材料的比容量最高可达826.2 mA·h/g(在电流密度为0.2 A/g时),活性炭比容量可达39.9 mA·h/g。组装成的锂离子电容器在合理的匹配条件下,充放电首圈循环比容量可达58.2 mA·h/g (在电流密度为0.2 A/g时),能量密度为26.8 W·h/kg,循环100圈后,比容量保持率降至41.7%。 王佩遥 邵枫 徐阳 胡南滔 张亚非关键词:锂离子电池 纳米硅 活性炭 基于化学掺杂的碳纳米管二极管 2018年 本文制备了一种基于局部化学掺杂的单壁碳纳米管(SWCNT) p-i-n结二极管。在此器件中,单根SWCNT沟道的两端分别被掺杂成p型和n型,沟道中段保留为本征状态,从而在SWCNT中形成具有较强内建电场的p-i-n结,表现出二极管特性。所制二极管器件具有高的器件性能,其整流比可达10~3数量级、反向饱和电流仅为23 p A。此外,简要探讨了该结构二极管的工作原理。 宋传娟 杨俊茹 杨俊茹 刘晓东 王英 贺蓉 董续盛 钟汉清 刘一剑 张丽英 陈长鑫关键词:单壁碳纳米管 整流特性 二维过渡金属硫族化合物纳米异质结气体传感器研究进展 被引量:5 2019年 二维过渡金属硫族化合物(2D TMDs)在气体传感方向的应用中具有显著的"先天"优势,表现出如灵敏度高、响应速度快、能耗低以及能在室温下工作等诸多优点.相对单一的2D TMDs而言,基于2D TMDs纳米异质结的气体传感器展现出更加优越的气体传感性能.本文将系统总结2D TMDs纳米异质结气体传感器的研究进展,尤其是2D TMDs与金属氧化物、金属硫化物、碳基纳米材料以及量子点之间形成的纳米异质结设计、构效关系以及传感机理等关键科学问题.传感材料和传感机制上的创新对提升传感性能并拓展传感功能具有重要的科学意义.通过对纳米异质结气敏机理的深入探究,有望实现纳米异质结结构的人为设计和可控制备,提高室温下对目标气体的高灵敏选择性识别和检测.在纳米异质结的结构设计上,以TMDs材料为导电主体,在其表面生长各种纳米结构,通过对纳米异质结表面酸碱性、功函数、气体分子极性以及纳米异质结与气体分子之间的氧化还原反应性质进行调控,来构筑基于TMDs的纳米异质结.此外,控制负载在二维TMDs上纳米颗粒尺寸小于两倍电子耗尽层厚度,充分发挥纳米颗粒量子限域效应,以纳米颗粒充当传感的"天线分子"或"探针分子",实现对目标气体分子的高灵敏选择性识别和检测. 杨志 李泊龙 韩雨彤 苏晨 陈辛未 周志华 苏言杰 胡南滔 张亚非 曾敏关键词:气体传感器 传感机理 磁通门磁张量仪研究进展 被引量:1 2021年 简要介绍了磁张量仪的基本概念与种类划分,并对不同种类的磁张量仪进行对比。阐述了国内外磁通门磁张量仪的发展历史,包括十字型、正四面体型、三角型和正六面体型等不同构型的磁通门磁张量仪。说明了磁张量仪在航磁测量和海洋磁测领域的需求与要求。概述了磁通门磁张量仪使用过程中存在的测量误差及相应的校正算法研究,并对磁通门磁张量仪搭载外部平台时的误差补偿方法进行总结。介绍了磁通门传感器的微电子机械系统(MEMS)微型化发展历程,并对其未来研究重点进行了展望。 刘佳宁 支绍韬 孙学成 雷冲关键词:磁测量 微型化 空气阻尼对扭臂式静电驱动结构pull-in电压的影响 被引量:1 2015年 基于扭臂式静电驱动结构的基本模型,在忽略和考虑空气阻尼作用的两种情况下,分别采用能量法和力电耦合分析方法得到扭臂式静电驱动器的pull-in电压。通过对比两种情况下的pull-in电压,得出了驱动结构参数变化时空气阻尼作用对pull-in电压的影响。结果表明,在一定范围内,随着上电极长度、上电极宽度的增加以及上下电极之间间距的减小,空气阻尼作用对pull-in电压的影响逐步增大;并且当上电极宽度增大或者上下电极之间间距减小到一定程度时,空气阻尼作用力甚至可以与驱动的静电力达到同一数量级,此时必须考虑空气阻尼作用的影响。 刘军 李海华 胡克想 王庆康关键词:能量法 基于异步调度的低延时无线传感器网络MAC协议 被引量:5 2019年 无线传感器网络B-MAC协议采用低能耗监听与扩展前导技术,具有低能耗、无需同步的特点。针对智能障碍场网络低能耗、低延时等特点,提出一种基于异步调度策略的低延时MAC协议EB-MAC,改善了B-MAC协议的延迟与丢包率。仿真实验表明:提出的协议有效减小前导码序列的长度,保持了低占空比,降低了端到端的通信延时,对网络拓扑的变化具有良好的兼容性,能满足智能障碍场的性能需求。 吴戈 纪鹏菲 张铮 陈佳品 丁凯关键词:无线传感器网络 MAC协议 低延时 基于Pd/SWNT/Al结构的场效应晶体管的研究 被引量:1 2015年 碳纳米管因具有良好的物理机械性能而得到广泛的研究,其最重要的应用之一是构建场效应晶体管(FET)。文章提出并研究了一种非对称接触的单壁碳纳米管场效应晶体管(SWNT-FET),并对其电学特性进行了表征。在该器件中,SWNT被作为FET的沟道,两种不同功函数的金属被用来与SWNT形成肖特基接触;SWNT一端与低功函数金属Al形成源极,另一端与高功函数金属Pd形成漏极。该类器件可应用于下一代纳米集成电路中。 钟汉清 陈长鑫 刘晓东 魏良明 苏言杰 张丽英 张亚非关键词:碳纳米管 肖特基接触 电子束光刻 碳纳米管场效应晶体管 整流特性