使用范德华金属阴极实现模拟开关和高开关比的忆阻器

基于二维范德华金属阴极的模拟电阻开关存储器研究 学术背景 随着人工智能(AI)应用的快速发展,传统的冯·诺依曼架构在数据密集型计算任务中面临性能瓶颈。神经形态计算(neuromorphic computing)作为一种新兴的计算范式,能够以更高的速度和效率处理数据密集型任务。在这一领域中,忆阻器(memristor)因其能够实现内存计算和模拟计算而备受关注。特别是具有多级电导状态的模拟忆阻器,能够显著提高神经形态计算的效率。然而,现有的模拟忆阻器通常具有较小的开关比(on/off ratio),这限制了其在高精度权重映射中的应用。 为了解决这一问题,研究人员一直在探索如何提高模拟忆阻器的开关比,同时保持其多级电导状态。传统的忆阻器主要分为两类:基于价态变化机制(valence-change-...

基于插层过渡金属二硫化物的高效发光二极管

基于插层过渡金属二硫族化合物的高发射率下无效率衰减的发光二极管研究 背景与研究意义 近年来,基于二维(2D)材料的发光二极管(LEDs)在显示技术、光通信和纳米光源等领域的应用前景备受瞩目。然而,由于二维材料的强量子限域效应与减弱的介电屏蔽,二维材料LEDs在高激发生成率下常出现“效率衰减”(Efficiency Roll-Off)的现象。这种现象主要归因于激子-激子湮灭(Exciton-Exciton Annihilation, EEA)过程,该过程是一种类似俄歇复合的非辐射能量耗散机制。具体表现为:一个激子通过能量转移导致另一个激子离子化,同时导致辐射效率急剧降低。 尽管已有研究通过六方氮化硼(hBN)包覆和高κ基底等介电工程手段来减弱EEA,如在单层过渡金属二硫族化合物(TMDs)中实...

利用液态金属微滴的快速三维组装实现软电子通孔和互连

利用液态金属微滴的快速三维组装实现软电子通孔和互连

柔性电子中的液态金属微滴快速三维组装与电气连接研究 简介:研究背景与意义 随着柔性电子技术在软体机器人、可穿戴电子设备、柔性显示屏等领域的广泛应用,如何实现柔性和可拉伸电路的层间电气连接成为该领域的核心挑战之一。传统刚性电子设备中,通过化学或等离子蚀刻等成熟技术完成硅片上的微米至纳米级贯通孔(via)制备。然而,在柔性电子中,这种方法存在流体材料黏度、力学性能失配以及填孔过程低效复杂等问题。尤其是,由于柔性器件的机械动态特性,传统刚性导体制作的贯通孔易成为应力集中区域,从而导致器件的结构性缺陷乃至失效。 为解决这一系列挑战,本研究提出了一种基于液态金属微滴(Liquid Metal Microdroplets, LMMDs)层化沉积的快速制造方法,用以形成柔性电子应用中的三维电气互连。液态金...

CMOS兼容的应变工程用于单层半导体晶体管

CMOS兼容的应变工程在单层半导体晶体管中的应用 学术背景 随着半导体技术的不断发展,二维(2D)材料因其原子级薄层特性在高密度、低功耗电子器件中展现出巨大潜力。特别是过渡金属二硫化物(TMDs),如二硫化钼(MoS₂),因其优异的电学性能,被认为是未来晶体管通道的理想材料。然而,尽管2D材料在实验室中表现出色,如何将其与现有的互补金属氧化物半导体(CMOS)技术兼容,仍然是一个巨大的挑战。 应变工程(Strain Engineering)在现代硅基电子器件中已经发挥了重要作用。自20世纪90年代引入以来,应变工程通过改变材料的能带结构,显著提高了晶体管的载流子迁移率。然而,如何在2D材料中实现类似的应变效应,尤其是在CMOS兼容的工艺条件下,仍然是一个未解决的问题。本文的研究正是为了解决这...

基于阿泽酰胺单乙醇胺功能化金纳米颗粒的皮肤炎症治疗研究

炎症性皮肤病,如银屑病(psoriasis)和玫瑰痤疮(rosacea),是全球范围内常见的慢性皮肤病,严重影响患者的生活质量。传统的局部药物治疗方法虽然简单且无创,但存在皮肤渗透性差和长期副作用的问题。因此,开发一种有效且安全的局部治疗方案成为当前研究的重点。 氧化应激在许多炎症性皮肤病的发病机制中起着关键作用,包括银屑病和玫瑰痤疮。过量的活性氧(reactive oxygen species, ROS)积累会降低皮肤的生理抗氧化能力,破坏表皮微环境的氧化还原系统。研究表明,超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)和基质金属蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9, MMP9)在炎症性皮肤病的发病和进展中扮演重要角色。因此,靶向SOD和MM...