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日本电子场发射透射电镜JEM-F200是目前市面上唯一一款具有自动进出样品杆功能的透射电镜,其操作界面类似智能手机,操作过程非常简便。这些自动化、智能化的设计极大降低了用户的使用门槛,提高了实验效率。此外,F200具有优秀的分辨能力,配合装配的大口径、高灵敏度的能谱探测器,可获得优秀的能谱数据。
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欧波同显微分析系统解决方案
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近几年,由于2D材料的火热和半导体行业的飞速发展,高质量薄膜沉积和外延生长越来越受到关注。CVD技术是制备高质量薄膜的技术之一。如何评价高质量薄膜对优化工艺非常关键。原子力显微镜(AFM)是评价薄膜质量不可或缺的技术手段。在本次讲座中,主要用AFM评价薄膜质量,材料涉及衬底、2D材料、半导体材料,量子点等,评价涉及薄膜生长机制、表面不均匀性、缺陷类型、薄膜粗糙度、力学性质、电学性质等,从而实现对薄膜质量的全面评估。
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由于溶液成分的复杂性及配体分子吸附构象的多变性,复杂体系纳米界面吸附及分析检测非常困难,特别是原位定量分析。针对复杂体系纳米界面吸附的准确测量问题,本课题组搭建了纳米界面性质原位检测平台,研究开发了系列新的原位检测方法,推动了复杂体系纳米界面吸附原位、定量分析检测技术的发展,为复杂(生物)体系中的纳米-配体(生物)作用的研究提供了有力支撑。
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作为现代半导体产业的重要组成部分,异质结在电子与光电子等领域发挥着关键作用。过渡金属硫化物二维原子晶体及其异质结构以其独特的物理与光电性能,极大地扩展了其在光电领域的发展潜能,然而过渡金属硫属化合物二维原子晶体及其异质结的可控合成及选择性生长仍然是该领域目前面临的一个巨大挑战。我们通过常压化学气相沉积法基于空间限域、前驱体设计以及基底工程策略实现了过渡金属硫属化合物多种纳米结构与异质结的可控制备,并利用多种表征手段对制备的样品进行了系统研究,并结合流体动力学模拟提出了相应的生长机制,研究结果可为过渡金属硫属化合物纳米结构的可控制备提供一种新的研究思路,为其在电子与光电子器件中的广泛应用提供了重要的材料保障。同时我们基于开尔文力显微镜、导电原子力显微镜等原子力显微镜技术系统研究了样品微纳区域的功函数、表面电势、电流的空间直观分布,对样品质量与器件性能的优化调控具有重要的指导意义。
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化石燃料的逐渐消耗,温室效应气体的排放,以及化石能源使用带来的严重环境污染问题这三个全球性重大问题不断刺激人们开发可持续、可再生、丰富的清洁能源材料。在各类新能源材料中,太阳能光伏材料占据极其重要的的地位。目前比较多的研究材料是杂化钙钛矿材料和有机高分子聚合物,材料和器件的物理化学性质对于其稳定性和效率尤为重要,研究热点包括纳米尺度上的界面缺陷抑制和电荷复合动力学等。如何原位获得材料/器件在纳米尺度上的结构和性质信息,是新能源材料的一个重要课题。基于原子力显微镜的形貌表征以及化学成分和电学性质测量能揭示钙钛矿等新能源材料在微纳尺度下的结构和性质,从而为人们设计与开发高效新型能源提供方向。本次讲座里,我们将结合实际案例介绍扫描探针显微镜系统在新能源材料的应用。
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由于在下一代超低功耗信息存储、能量转换、微机电系统等电子器件中的良好应用前景,包括多铁和铁电材料在内的强关联体系功能材料备受关注。由于其中晶格、电荷、轨道和自旋等不同自由度之间具有紧密耦合,这使得与其宏观物性紧密关联的局域结构具有相当的复杂性。如何构建起原子尺度局域结构与宏观物性间的内在联系,是深入理解和精准调控其功能属性的关键。本次报告中,我们将以近年来重点关注的典型多铁/铁电材料体系为例,重点介绍球差校正透射电镜结合系统定量显微学方法,在原子尺度定量解析材料的局域晶格畸变、原子位移、电荷分布、轨道占据等关键晶体结构和电子结构信息,进而揭示复杂构-效关系机理等方面发挥的重要作用。
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电沉积技术是一种古老而实用的技术,已有200多年的历史,在电子、化学、材料等多领域具有重要的应用。电解水制氢由于其绿色(以水为氢源和反应介质)、条件温和(接近室温)、可持续(可直接利用太阳能、风能等可再生能源)的特点,被称为“绿氢”制备技术,对促进化学工业的可持续发展具有重要意义,已成为各国瞄准的方向和攻关重点。本报告将重点汇报我们利用电沉积技术制备高性能电解水催化剂及电极相关的研究进展,并阐述如何搭建电化学原位拉曼装置分析催化剂在电解过程中的结构演变过程。
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本报告拟汇报本课题组近年来在半导体纳米材料电荷分布定量研究、界面纳米尺度电场与原子尺度微结构的结合研究、各种外界激励下原位结构性能关系研究方面的进展。
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碳化硅SiC、氮化镓、氧化镓和金刚石等第三代半导体是制造高温、高压、高频、大功率半导体器件的优良材料。受原子尺度制造的极限难度挑战,低阻p型SiC和原子尺度色心的制备仍是亟待解决的难题。基于离子注入和飞秒激光加工、原子尺度模拟、变温共聚焦拉曼/荧光光谱等方法,研究了Al离子注入SiC的电学性能,以及SiC硅空位、双空位色心、金刚石色心的加工产率。