年度归档:2018年

苏州纳米所综合培训

2018年12月6日-8日,参加了苏州纳米所综合培训。

官方网络资料:新用户培训资料下载

周四(6日)
下午14:00高铁从上海出发,转苏州地铁2号线,到达苏纳所,去纳米加工平台B618找柏燕,缴费报名,600元。

周五(7日)
上午9:00,在纳米加工平台B616综合培训,就是念PPT,和下载的资料一样。
上午10:30,参观净化室,共4层。
下午13:30,理论考试,机考,当场出分。
下午15:00,净化室清洗间理论培训,看了三个视频,包括基本常识、有机、无机。根据理论考试通过人数,安排清洗间操作考核。

周六(8日)
下午13:30,清洗间操作考核。考试用水代替实际溶液,无大错(器皿选择、防护穿戴、废液稀释、废液分类),比较容易。

理论考试的我的错题(加粗为正确答案)

  • 下面哪个不是乙醇的禁配物:A强氧化剂 B酸类 C碱金属 D碱类
  • 下面哪个对硝酸描述不对:A易挥发 B见光分解 C与水混溶 D透明或胶状液体
  • 在超净104实验室有一个消防栓:错误
  • 以下关于工艺预约时间描述正确的有哪几项:A晚上的工艺需要在5点之前预约 B晚上的工艺可以和白天一样随时预约 C周末的工艺需要在星期五下午4点预约 D 周末工艺可以在周六早上9点之前预约 E中午12:00-13:30的工艺,在11:50之前预约即可

Decade 与 Octave 电子与音乐

电子技术中的频谱(幅频、相频)常用decade对数坐标,横轴是频率的对数坐标,纵轴是增益的dB表示。

考虑幅度时,幅值增益通常$10\log_{10}\frac{a}{b}$

由于功率是幅值的平方,功率增益通常 $10\log_{10}\frac{a^2}{b^2} = 20\log_{10}\frac{a}{b}$

举例,常见的3dB点,$3dB = 10\log_{10}\frac{a^2}{b^2}$
$\frac{a^2}{b^2} = 10^{\frac{3}{10}} = 1.99526…$
功率变为原来的一半,幅值变为原来的$\sqrt{2}$倍

另外有octave对数坐标,则是借用音乐中的八音度
$n=\log_{2}(\frac{f_1}{f_2})$
当n=1,为八音度

十二平均律,将八度音的频率分为十二等分,即是分为十二个等比级数,也就是每个音的频率为前一个音的2的12次方根($\sqrt[12]{2} = 2^{1/12}$)

20dB/decade = approx. 6dB/octave
10dB/decade = approx. 3dB/octave.

参考:
1 八音度
2 什么是倍频程
3 Decade(log scale)
4 Octave
5 dB/dec 与 dB/oct
6 十二平均律

超临界干燥技术

临界点干燥技术是扫描电镜生物样品制备的常用方法。

首先利用无水乙醇等对生物样品脱水,接着利用液体二氧化碳置换乙醇,然后通过升温加压,使二氧化碳达到临界状态,随着二氧化碳的缓慢排出,样品被干燥。

当二氧化碳达到临界状态时,气液界面消失,因而由液体的表面张力在样品干燥过程中造成的样品伸缩降到最小,有利于样品形态结构的保存

临界点干燥是应用最为普遍的一种干燥方式,其基本原理为利用物质在特定的温度和压力下可达到液气相并存的特性,使物质之液相与气相之界面消失,物体在此状态下干燥,可避免表面张力的改变,而保存物体原本的细微构造, 此特定温度与压力即所谓临界点 (critical point)

通常每种物质均有其特定的临界点,而被用来作为临界点干燥的物质称为转换液 (transitional fluid),欲干燥的样品必须完全浸泡于其中。 一般最常使用的转换液为液态二氧化碳,此乃由于二氧化碳的临界点较低较容易达到,且在生物标本能容忍的范围内。

参考:
臨界點乾燥技術
超临界流体
临界点干燥仪
临界点干燥(Critical Point Drying, CPD)

直流耦合和交流耦合的区别

使用电压放大器或锁相放大器时,通常需要选择输入信号的耦合方式,这里介绍一些直流耦合和交流耦合的区别。

按照官方手册里的说明:

The COUPLING pushbutton selects the method of connecting the A and B inputs to the amplifier. The inputs can be AC (0.03 Hz – 3 dB) or DC-coupled, or the inputs to the amplifier can be internally grounded with the A and B input BNC’s left floating. This feature makes for simple offset nulling, particularly useful when operating the amplifier DC-coupled at high gains. Please refer to CALIBRATION AND REPAIR — OFFSET ADJUSTMENT for information on the offset nulling procedure.

NOTE: When the coupling is set to AC, a 0.03 Hz cutoff high-pass filter is always engaged. All high-pass filter modes can still be selected while AC-coupled, but the 0.03 Hz filter will always be in, even if the filters are set to DC. Because one of the two filter sections is always used as a high pass when AC coupling is selected, low-pass filters are only available with a 6 dB / octave rolloff.

This key selects the input coupling. The signal input can be either AC or DC coupled. The current input is coupled after the current to voltage conversion. The current input itself is always DC coupled (1 kΩ to virtual ground).
The AC coupling high pass filter passes signals above 160 mHz and attenuates signals at lower frequencies. AC coupling should be used at frequencies above 160 mHz whenever possible. At lower frequencies, DC coupling is required. AC coupling results in gain and phase errors at low frequencies.
Remember, the Reference Input is AC coupled when a sine reference is used. This also results in phase errors at low frequencies.

直流耦合就是直接的导线连接,包括通过像电阻之类的线性元件的连接。
它适用于对包括直流分量的信号的放大电路中。在直流耦合电路中,各级电路的静态工作点是互相影响的
一级的工作点改变了相邻的二级也会受到影响。因此不能单独地调整工作点电流和电压。

而在交流耦合直流不耦合的电路中各级电路是用电容或者是电感隔离开的。
因此静态工作点是独立的,调整静态工作点比较容易。直流耦合中因为各级的输入和输出阻抗是一定的,不好作阻抗变换,直接耦合时高效率匹配就很难做到。
而在交流耦合电路中用线间变压器就很好地进行阻抗变换实现高效率的匹配。特别是选频放大电路中普遍采用的LC谐振电路更是极大地提高了电路的效率。

参考:
入門篇-耦合Coupling AC/DC/GND差別在哪
直流耦合-百度百科

Sentaurus Structure Editor 学习笔记(1)

主要参考自官方手册 Sentaurus Structure Editor User Guide Version H-2013.03, March 2013

Sentaurus TCAD的结构编辑可以使用GUI,每一个操作都对应命令行,目前只用过编辑命令行.cmd文件,把遇到过的命令行记录一下

New Replaces Old,重叠处,已有的形状被减去
(sdegeo:set-default-boolean “ABA”)

Old Replaces New,重叠出,新建的形状被减去
(sdegeo:set-default-boolean “BAB”)

FDTD 计算发散解决方法

仿真时遇到的问题

发散仿真

确定发散的类型

大多数发散仿真属于可以分为以下两类。由于dt稳定因子问题,或者PML边界条件问题。

通过将所有仿真边界条件设置为金属,然后重新运行仿真,很容易确定不稳定性的类型。

  • 如果模拟仍然发散,这是一种dt稳定因子的发散。参见“dt稳定性系数”部分。
  • 如果模拟稳定,则为PML型发散。参见PML和色散材料部分。

仿真时遇到了这个问题,主要是由于SiO2色散,拟合的不好。

通过调整materials explorer中SiO2的fit tolerance和max coefficient,解决了问题。

参考:
Lumerical Knowledge Base

FTIR使用总结

先注意测试波段,选择合适的红外窗口。

MCT(碲镉汞)探测器,加液氮

MIR 分束器选择KBr

机器前部下方,三个螺丝+一个旋钮可以打开机器顶盖。

开电源,开微机,左上方四个等闪烁后全亮,机器需要预热10min。

微机上对应软件,OMNIC。

点击Experiment setup,选择探测器MCT/A,collect→final→%reflectance→bench→parameter→sample compartment→left μscope %R

先测有结构的信号,再测只有背面金属的部分作为背景。两次都要用signal collect

数据处理前先保存,信号-背景,得到实际需要的数据。process-reprocess-%reflectance-browse ,再保存

开机前通N2,关机后调整N2阀刚好高于0,保证机器内部N2正压。

东方科技论坛——第12期青年学者论坛

9月29日,国庆放假前的周六,参加了这次会议。

这个会议由我所承办,主题是电子的非平衡态及应用,因为今年所长发了一篇Science,“Imaging of nonlocal hot-electron energy dissipation via shot noise”(DOI: 10.1126/science.aam9991)。

我有几个疑问:

  1. 观察到的现象是否和材料有关,是否只能在GaAs纳米线中观察到
  2. 接触式和非接触式,测量的电子或晶格温度的区别,近场辐射 or 远场辐射,如何测量和分辨
  3. 电子噪声什么时候是噪声,什么时候是表征电子所带有信息的信号
  4. 半导体中电声子耦合的强度,电子温度高,是否意味这晶格温度高,会造成晶体结构的破坏,如果是,那么电子和晶格的温度有什么解析式;如果不会造成晶体结构破坏,电子温度高并没有什么影响
  5. 电场最强的位置,能量耗散的位置,不一致?

一些感想:

  1. 那篇Science的重点应该是SNoiM的搭建和测试
    实际上,很多都是非平衡态的应用,最简单的PN结,偏压(电注入)、光注入等,但是偏压、光照稳定时,系统是稳定的
  2. 热电子辅助的量子阱探测器吸收增强,和夏丰年2018 NatMat 很像,有势垒,有激发的热电子刚好够越过势垒,在偏压下形成电流,光电导模式。
  3. potogating 是不是噱头? 只是光电导模式的一种,电子或空穴中的一种被缺陷捕获,造成光生载流子中的一种寿命极短,沟道中主要由另一种载流子做贡献,载流子非对称。
  4. 根据转移特性曲线(Id_Vg)选择合适的静态工作点,是一种非常工程化的思维方式,很有效。

新的疑问:

  1. 热电效应,和温差电动势有关的究竟是晶格温度还是电子温度,如果电声子耦合弱,电子的温度梯度应该怎么描述,还是传统的seebeck系数??
  2. 光电导、光伏模式究竟用那个比较好,还是都用,对器件结构设计有什么影响

THz and THz Imaging

THz and THz Imaging What IS the ‘killer application’

Prof. Harvey Rutt

简单的介绍Thz

频率 1THz=10^12Hz=1000GHz
波长 300um
波数 33cm^-1
能量 4meV (kT=26meV at T=300K)

介于红外与微波之间

别名:Far infrared、sub-mm、Tera Hz

过去更多用远红外,最近喜欢用太赫兹,本质是同一个东西。如果现在用“太赫兹”去搜索,往往会漏掉很多以前的文献和书籍。

电子学和光学的性质混杂。

kT是探测的最大问题,任何材料都不可避免。

THz通信面对的基本问题

  • very high atmospheric loss
  • likely higher cost than mmW or IR
  • limited source power
  • higher noise temperatures
  • the additional ‘Hz^(1/2)’ noise of hish bandwidth
  • metal, anything wet, many constructional materials are high loss
  • strict mechanical tolerances

THz通信的优点

  • VAST bandwidth
  • very high antenna gain from small antennas
  • unregulated specturm – at the moment
  • can be ‘convert’
  • inherently short range may have advantages in some cases

整体的思路是说,太赫兹经过这么多年的发展,依然没有合适的应用。

在安检、生物、无损探测等传统领域,相比别的没有更大的提升。

实验室级别OK,但是走向实际应用还不合适。

另一个思路是,根据太赫兹的性质,寻找其他合适的应用。