来源:Micromachines 发布时间:2021/9/29 11:21:33
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MDPI 编辑荐读 | Micromachines:半导体文章合集

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新型的光学、电学或半导体器件将是构成下一代智能设备的基础元器件,在可穿戴设备、生物医学设备、电子器件等领域都有重要意义。Micromachines 精选了Issue 11 的五篇相关文章,供各位读者阅读赏析。

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Advances in High-Resolution Radiation Detection Using 4H-SiC Epitaxial Layer Devices

4H-SiC外延层器件进行高分辨率辐射探测的进展

Krishna C. Mandal, Joshua W. Kleppinger and Sandeep K. Chaudhuri

https://doi.org/10.3390/mi11030254

文章对用于恶劣环境的微型4H-SiC辐射探测器的研究进展进行了广泛的研究和回顾。这个小型化器件是由南卡罗莱纳大学研究团队在8 × 8 mm 4H-SiC外延层晶片上开发的,其有效面积约为11 mm2。实际的外延层厚度为20 µm或50 µm。文章回顾了作者在南卡罗莱纳大学实验室制作的肖特基势垒器件 (SBDs) 的缺陷水平和辐射探测性能的研究,该研究引领了具有高质量的辐射探测器与用于阿尔法粒子的最高能量分辨率的小型肖特基势垒器件 (SBDs) 的发展。文章的初步研究结果对4H-SiC外延层的缺陷识别及其与辐射探测性能的相关性有一定的指导意义。

Carbon Nanomaterials as Versatile Platforms for Biosensing Applications

用于生物传感应用的碳纳米材料多功能平台

Hye Suk Hwang et al.

https://doi.org/10.3390/mi11090814

生物传感器被定义为一种测量系统,其包括对目标分析物具有独特特异性的生物受体单元。生物传感器开发的主要挑战之一是如何有效地捕获生物识别-转换的信号。碳纳米材料 (CNs) 在提高生物传感器灵敏度的同时能达到较低的检测限,归功于其能够以较小的体积固定大量的生物受体单元,而且它们还可以作为一种转换元件。此外,CNs还可以与有机化合物或金属纳米粒子进行功能化和接合。表面官能团的产生为纳米材料提供了新的特性 (如物理、化学、机械、电气和光学特性)。因为这些有趣的特征,CNs已广泛应用于生物传感器。特别是,碳纳米管 (CNTs)、纳米金刚石、石墨烯和富勒烯可作为生物分子表面固定的支架,也可作为生物分析物识别信号转换的转换器。文章综述了CNs的合成及其在生物传感器上的潜在应用。此外,作者还讨论了通过结合不同CNs来改善生物传感器的力学和电学性能方面所做的努力。

Emerging Designs of Electronic Devices in Biomedicine

生物医学中的新兴电子器件设计

Maria Laura Coluccio et al.

https://doi.org/10.3390/mi11020123

纳米电子学的一个长期目标是集成系统的开发,用于医学上的传感器、治疗或治疗设备。在这篇综述中,作者研究了在纳米尺度下,电活性电荷与材料之间的输运现象和相互作用。然后展示了如何利用这些机制来设计和制造用于生物医学和生物工程应用的器件。具体地说,作者提出并讨论了基于离子和导电聚合物之间相互作用的电化学器件,如有机电化学晶体管 (OFETs)、电解质门控场效应晶体管 (FETs)、鳍式场效晶体管 (FinFETs)、隧道场效应晶体管 (TFETs)、电化学lab-on-chips (LOCs) 等。作者对这些器件在医学上的应用进行了研究。

Surface Modification of Silicon Nanowire Based Field Effect Transistors with Stimuli Responsive Polymer Brushes for Biosensing Applications

刺激响应性聚合物刷硅纳米线场效应晶体管的表面改性在生物传感的应用

Stephanie Klinghammer et al.

https://doi.org/10.3390/mi11030274

作者用聚 (N-异丙基丙烯酰胺) (PNIPAAM) 和聚 (丙烯酸) (PAA) 作为刺激响应聚合物刷,演示了基于硅纳米线的场效应晶体管 (SiNW FETs) 的功能化。通过原子力显微镜、接触角测量证实了表面功能化,并使用基于硅纳米线的场效应晶体管传感器器件进行了电气验证。对于热响应型PNIPAAM,其理化特性 (即可逆相变、润湿性) 是通过约32 °C的较低临界溶解温度 (LCST) 来诱导的。利用这一特性,骨肉瘤SaoS-2细胞在PNIPAAM传感器上培养,其温度高于LCST,并通过简单冷却完全分离。接下来是弱聚电解质PAA,其对pH值和离子强度变化敏感,被用来覆盖基于硅纳米线的器件。此时,pH的增加会导致链上现有羧基 (COOH) 的脱质子,形成带负电荷的COO-基团,这些COO-基团相互排斥,导致聚合物膨胀。实验结果表明,这种功能化提高了SiNW场效应晶体管的pH敏感性。通过简单的点击化学,可以将特定的受体 (生物) 分子添加到聚合物刷中,从而可以选择性地调整刷层的功能。作者在概念层面证明了骨肉瘤Saos-2细胞可以粘附在PNIPAAM改性的FETs上,并且可以用电方式记录细胞信号。本研究为可用于多种生物分析物检测的高灵敏度、多用途的场效应管的改性提供了一条可行的途径。

Two-Color Pixel Patterning for High-Resolution Organic Light-Emitting Displays Using Photolithography

使用光刻技术实现高分辨率有机发光显示器的双色像素图案化

Yu Min Choi et al.

https://doi.org/10.3390/mi11070650

如今,显示行业正在努力发展技术,以提供8K或更高分辨率的大面积有机发光二极管 (OLED) 显示面板。尽管通过荫罩选择性沉积有机分子已被证明是移动面板的选择方法,但是要在大型基板上制造独立定义的高分辨率像素时,可能并非如此。这项技术挑战促使我们将成熟的光刻协议应用于OLED像素图案。在这项研究中,作者演示了使用负离子高度氟化的光刻胶 (PR) 和氟溶剂将双色OLED像素集成在单个基板上。进行了初步实验来检查显影和剥离工艺对空穴传输层 (HTL) 的可能的破坏作用。没有观察到显影处理后的装置的效率显著降低。相对于参考设备,剥离后设备的效率高达72%,而工作电压没有明显变化。重复该过程成功获得了双色像素阵列。此外,完成了15 μm绿色像素的图案化。期望在不久的将来,光刻可以为生产高分辨率的大型OLED显示器提供有用的工具。

Micromachines 期刊介绍

主编:Prof. Dr. Aiqun Liu, Prof. Dr. Nam-Trung Nguyen and Prof. Dr. Mehmet Remzi Dokmeci

期刊范围涵盖微纳米结构、材料、设备和系统等各方面的研究与应用。

2020 Impact Factor
MPT
TFD
2.891
32
14

*MPT: Median Publication Time; TFD: Time to First Decision

 
 
 
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