納米線
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2016-03-11
納米線的視頻教程
002 - COMSOL金屬納米線波導（含講解視頻）
然后真空波長為660nm的表面等離激元（SPP）在這個金屬納米線上傳播。 ????在我的案例中，取Au納米線放置在MgF2這種情況，復現了論文中的所有結果，具體的結果請往下看，并錄制了講解視頻。 ????
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納米線的實例教程
根據納米線的形態(tài)和結構，這些納米線可分為簡單納米線、核殼納米線、分級/異質結構納米線、多孔/介孔納米線和中空納米線(圖1)。根據納米線的不同組合形式，可分為納米線陣列、納米線網和納米線束(圖2)。
總的來說，均質單組分納米線(簡單納米線)電極材料通常難以滿足高性能要求。通過構建特殊的一維納米結構，研究人員為納米線提供了更大的接觸面積和更高的穩(wěn)定性。它體現了結合多種優(yōu)勢設計功能性一維納米結構的重要性。核殼納米線通過不同材料的組合可提供大表面積和更穩(wěn)定的結構，提供連續(xù)的電子和離子傳輸通道。在分級/異質結構納米線中，由體積變化引起的應變能量相對快速地釋放，并且在電化學循環(huán)中具有良好的可逆性。多孔/介孔納米線克服了部分電極材料的離子和電子傳導性低以及體積能量密度低的限制。中空結構納米線也稱為納米管，其中空空間可以負載其他活性材料，使其具有更好的電化學性能。納米線陣列，納米線網絡和納米線束巧妙結合納米線單體，以進一步增強其整體電化學性能。
展開 其中，一維納米線溶液的可控輸運及組裝是實現有序的圖案化納米線薄膜的關鍵。與無序的、散亂分布的納米線相比，多尺度分級有序的納米線往往表現出更優(yōu)異的整體協同性能和特殊的物理化學性質。目前，常用的溶液法制備有序納米線薄膜的方法存在著一些局限性，如需要復雜的設備、復雜的樣品預處理過程、納米線沉積位置難以精確控制、后處理過程中納米線重新定向等問題。因此，可控制備多尺度有序的納米線結構依然是挑戰(zhàn)。
日常生活中，人們的頭發(fā)在潤濕后晾干的過程中往往會粘附在一起，這是由于去浸潤過程總毛細作用力下纖維陣列發(fā)生的彈性聚集現象導致的。在該過程中，纖維陣列頂端的液膜會自發(fā)的各向異性收縮，這為納米線溶液的可控輸運及組裝提供了新的契機。
近日，北京航空航天大學的劉歡研究員課題組發(fā)展了一種簡單通用的策略：利用陣列碳納米管陣列在去浸潤過程中的毛細粘彈聚集現象，實現了液膜的方向性收縮，基于此一步制備了多維取向的圖案化納米線薄膜。該方法不需要任何外部力量輔助。其原理是被納米線溶液潤濕的碳納米管陣列在去浸潤過程中，出現毛細彈性聚集現象，使納米線溶液液膜能夠在碳納米管陣列頂部各向異性收縮，迫使液膜中隨機分布的納米線向著液膜的方向旋轉、移動，最終緊密有序地排列在碳納米管陣列頂部。在碳納米管陣列聚集的同時，碳納米管紗線被牽扯出來連接兩個相鄰的碳納米管陣列聚集體，最終構筑了由上層X方向上水平有序排列的納米線，下層Z方向上垂直排列的碳納米管陣列聚集體和Y方向上連接碳納米管陣列聚集體的碳納米管紗線三部分組成的多維度有序的納米線微圖案。這種多維取向的圖案化納米線薄膜表現出良好的壓力傳感性能，靈敏度為0.32 kpa-1，有望用于構筑電子皮膚。 此外，取向的納米線可以轉移到不同的基底上，且轉移位置精確可控，可用于構建微電路。
展開 為了解決這一問題，將一維納米材料與微生物結合可以增強細菌和無機電極之間的電子傳輸，從而提高電池的功率密度。
（3）在電生理學方面，心電圖和腦電圖已經被廣泛應用于心臟和腦部的醫(yī)學診斷，然而這些技術很難實現高時空分辨率的檢測。作為無機材料里最小的信號處理單元，納米線場效應晶體管（Field-Effect Transistor, FET）有望實現高時空分辨率的生物信號的檢測和高靈敏度的疾病診斷。
圖1 納米線–生物界面的示意圖
2.設計原理
納米線–生物界面的總體設計原理是使納米線與生物體形成穩(wěn)定、緊密的接觸實現高效的信號和能量傳輸，可以采用表面修飾、形貌調控和陣列設計等方式對界面進行優(yōu)化。本節(jié)先從簡單納米線與生物的界面討論納米材料相對于塊體材料的優(yōu)勢，然后討論復雜納米結構對界面的優(yōu)化。
2.1 直線納米線
納米線–生物界面要求直線型納米線具備以下條件：（1）納米線的直徑和被檢測的生物物質的尺寸相當；（2）具有高的靈敏度和信號保真度；（3）具備多尺度信號探測的能力。幾個代表性的例子包括通過納米線記錄細菌的運動和吸附，以及通過納米線器件探測病毒信號等。
圖2 納米線–生物界面舉例
2.2 復雜納米線
和簡單納米線相比，復雜納米線能進一步優(yōu)化界面并提供一些新的功能。例如，樹枝狀納米線陣列能與細胞形成更穩(wěn)定的接觸以及更多的接觸位點。蘑菇狀的類似于脊柱形狀的納米線能和神經元形成穩(wěn)定的接觸，增強細胞與電極之間的信號傳輸，提高傳感器的信噪比。彎折形狀的納米線可以像針尖一樣進入細胞內部，探測細胞膜內信號，還可以作為微小的力學傳感器探測細胞的力學行為。
3.人工光合作用
自然界中的光合作用是綠色植物或某些細菌能夠吸收光能，把二氧化碳和水轉化成富能有機物，同時釋放出氧氣。通過這個過程，不僅可以存儲太陽能，而且可以有效地固定溫室氣體二氧化碳。
展開 理論預言，具有強自旋軌道耦合的窄禁帶半導體InAs和InSb納米線與超導體耦合，可以實現馬約拉納零能模和拓撲量子計算。然而，由于窄禁帶半導體納米線與常規(guī)超導體之間晶格失配很大，高質量樣品的制備一直是制約半導體-超導納米線拓撲量子計算研究的關鍵難題。
中科院半導體所趙建華、潘東團隊長期致力于用于拓撲量子計算的高質量半導體-超導納米線分子束外延可控制備研究。他們首先在Si襯底上外延出了高質量純相超細單晶InAs納米線（D. Pan et al. Nano Lett. 14, 2014, 1214），之后，通過對分子束外延設備進行多次升級改造，發(fā)展了低溫原位外延技術，在純相超細InAs納米線側壁成功外延出超導金屬Al。
InAs和Al均具有高晶體質量，InAs-Al界面達到原子級平整（圖1高分辨透射電鏡圖像）。該團隊與清華大學物理系張浩課題組合作，在該InAs–Al納米線中觀察到硬超導能隙和雙電子庫侖阻塞等現象，這些都是實現拓撲量子計算的必要前提條件。該工作以“In situ epitaxy of pure phase ultra-thin InAs-Al nanowires for quantum devices”為題發(fā)表在Chin. Phys. Lett. (Express Letters)39 (2022) 058101上，半導體所潘東研究員、清華大學物理系宋化鼎和張珊博士后為共同第一作者，半導體所趙建華研究員和清華大學張浩副教授為共同通訊作者。該實驗工作首次在材料生長上（輔以輸運表征）探索了馬約拉納納米線研究中的一個新的實驗維度：更細的納米線直徑，為接下來實現單一子能帶占據（從準一維到一維）的納米線系統做了鋪墊。
展開 說明
由亞波長金屬光柵（納米線柵偏振器）組成的高對比度偏振控制器件正在取代體光學元件。納米線柵偏振器提供了較好的消光比對比度、最小的吸收以解決高亮度照明，以及緊湊的形狀以便于大規(guī)模制造和集成在小型光學器件中。然而，納米線柵偏振器的設計具有一定挑戰(zhàn)性，特別是考慮到制造缺陷。在本應用示例中，展示了如何使用FDTD在保持高透射率的同時，在任意角度上最大化納米線柵偏振器的對比度。
綜述
本例將計算由具有線寬W和厚度H的鋁納米線柵的玻璃襯底（n=1.4）制成的納米線柵偏振器的對比度。光源照射光柵偏振器上表面，即當電場與光柵線相切時偏振器應阻擋S偏振光，如上圖所示。
分析1：對比度 VS 光柵常數
本分析將計算厚度H=140nm的50%占空比光柵和正入射光的對比度與間距的關系，光柵常數將在40nm和240nm之間變化（對應于W＝20nm到W＝120nm的線寬變化），將繪制3個不同波長（λ=450nm、λ=550nm和λ=650nm）的結果。通過對具有幾個不同周期的光柵的透射對比度進行仿真，獲得的結果與參考文獻[1]獲得的結果一致。
圖1
同時，可以將Movie Monitor添加到仿真中以查看時域場，為了使視頻更容易理解，增加仿真范圍的大小以包括器件多個周期，在本例中仿真了器件的5個周期。
展開 
納米線的最新內容
SPR可應用于納米棒、納米線、納米光子和其他形式的納米技術。
表面等離子體光子學的技術驅動因素
自首批基于芯片的半導體問世以來，我們這個數據驅動型社會已取得長足發(fā)展，并生產出了越來越小、越來越快的處理器。然而，器件尺寸不斷縮小給其自身帶來了挑戰(zhàn)，同時也使其受到熱問題和處理速度的限制。
光學互連，憑借其大帶寬（數據傳輸容量），提供了一種前景光明的解決方案。
將上述功能集成到同一像素內，意味著需要同時解決異質材料集成、納米級金屬線柵制造、高反向偏壓器件隔離、皮秒級計時電路噪聲隔離等難題。根據半導體異質集成工藝的代際演進規(guī)律，從二維平面工藝到三維堆疊需要10至15年，從三維堆疊到異質材料單片集成再需要10至15年。五維融合需要跨越至少兩個完整工藝代際，僅此一項就需要20至30年。
產業(yè)生態(tài)的“三座大山”。
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超稀疏介質納米線柵偏振器
組件內部光場分析儀： FMM
演示了一種分析器，它允許計算通過光柵組件傳播的光場。為此目的，FMM是要采用不同形狀的周期結構。
利用傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）分析了超稀疏介質納米線網格的偏振相關特性。
摘要
超解析介質納米線柵顯示出強烈的偏振依賴特性，因此可以用作寬帶反射器[J.W.Yoon等人，Opt.Express 23，28849-28856（2015）]。使用傅里葉模態(tài)法（FMM，也稱為RCWA）研究選定納米線柵的偏振、波長和角度相關特性。對電場和納米線柵之間的相互作用進行了可視化。
PD和FD SOI MOSFET的設計與分析
3.3. silvaco工具上SOI （絕緣體上硅）結構的設計
4.如何查找SS、Vth、IonIoff比值和DIBL
5.如何在Silvaco中編寫隧道場效應晶體管（ TFET ）代碼
6.1.如何編寫納米線3D代碼
6.2.如何在Silvaco中編寫2D和3D納米線（ GAA ） TFET代碼。
Fusion工作流程
? 創(chuàng)建光柵結構
?使用特殊介質配置光柵結構[用戶案例]
? 分析光柵衍射效率
?光柵級次分析器[用戶案例]
? 通過參數運行檢查不同參數的影響
? 利用參數運行文檔[用戶案例]
VirtualLab Fusion技術
文件信息
進一步閱讀
-超稀疏介電納米線柵偏光片
利用特殊介質構建光柵結構 [用例]
? 分析光柵衍射效率
- 光柵級次分析器 [用例]
? 通過參數運行檢查不同參數的影響
- 參數運行文件的使用 [用例]
? 計算光柵結構內的場
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
- 超稀疏介質納米線網格偏振器
諧振波導光柵的嚴格分析8個月前
[用例]
-利用特殊介質構建光柵結構 [用例]
?分析光柵衍射效率
-光柵級次分析器 [用例]
?通過參數運行檢查不同參數的影響
-參數運行文件的使用 [用例]
?計算光柵結構內的場
VirtualLab Fusion技術
文件信息
延伸閱讀
-超稀疏介質納米線網格偏振器
偏振相關光柵8個月前
偏振相關的二元諧振光柵
根據雙折射原理，構造了具有亞波長結構的二元光柵，并證明了它的偏振相關性質
超稀疏介質納米線柵網格偏振器
利用傅里葉模態(tài)法(FMM, RCWA)分析了超稀疏介質納米線柵網格的偏振相關性質。
