• 基于多路复用器的可重构PUF与TRNG设计：提升物联网安全性的非线性抗机器学习攻击方案

  在物联网(IoT)时代，硬件安全已成为保护集成电路(IC)的核心挑战。传统仲裁器物理不可克隆函数(PUF)因其延迟差异的线性特性，极易被机器学习(ML)算法破解，而现有解决方案往往以大幅增加面积和功耗为代价。与此同时，真随机数发生器(TRNG)作为密钥生成的核心模块，其熵值不足问题也制约着安全性能。如何在不显著增加硬件开销的前提下，同时实现PUF的抗攻击能力和TRNG的高随机性，成为学术界与工业界亟待突破的难题。山东大学的研究团队在《Microprocessors and Microsystems》发表的研究中，创新性地提出了一种基于多路复用器的可重构PUF与TRNG(RePT)设计。该研究通

  来源：Microprocessors and Microsystems

  时间：2025-06-13

• 晶格缺陷导向的富铝多级孔ZSM-5分子筛常规碱处理制备策略及其扩散增强机制

  在石油化工领域，分子筛如同微观世界的"分子筛子"，其规整的微孔结构赋予其卓越的择形催化能力。然而当遇到大分子反应物时，这些直径仅0.5-1.2纳米的微孔通道却成了制约催化效率的"瓶颈"。特别是富含铝活性中心的低硅铝比(Si/Al)分子筛，虽然酸性更强，但传统碱处理法却难以在其骨架中构建介孔——这个困扰学界十余年的难题，如今被中国研究人员通过"缺陷工程"巧妙破解。安徽清洁能源材料与化学重点实验室团队在《Microporous and Mesoporous Materials》发表的研究中，创新性地将晶格缺陷转化为介孔"雕刻刀"。通过精确调控合成凝胶中Na2O含量（x=0.7-3.0），在富铝ZS

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-13

• 调控SiO2 /Al2 O3 摩尔比与结晶动力学实现平行排列棒状纳米晶分级T型分子筛的简易合成

  论文解读在催化与分离领域，微孔分子筛因其规整孔道结构备受青睐，但传统T型分子筛（由erionite和offretite共生形成）存在扩散限制问题——其0.36×0.51 nm的孔道易被ERI堆垛缺陷阻塞。尽管通过双模板法或微波辅助合成可制备分级结构，但这些方法成本高、工艺复杂。更棘手的是，低SiO2/Al2O3摩尔比（<20）下易产生杂相（如CHA相），且传统合成需6-8.5天。如何通过简易方法获得高结晶度、高比表面积的T型分子筛，成为突破性能瓶颈的关键。国家自然科学基金项目支持的研究团队提出创新解决方案：通过单模板（TMAOH）体系，仅调控SiO2/Al2O3摩尔比和结晶条件，在浓缩凝胶中实

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-13

• 氨基功能化铜(II)基金属有机框架增强四环素吸附性能的机制研究

  随着抗生素在医疗和畜牧业的广泛应用，四环素(TC)等药物通过排泄物大量进入水体，传统污水处理工艺难以有效去除，导致其在环境中持续累积。这类污染物不仅破坏生态平衡，更通过食物链引发人体肝毒性和溶血风险。当前吸附材料如活性炭和金属氧化物普遍存在比表面积低、功能位点不足等缺陷，而金属有机框架(MOFs)因其可调控的孔结构和表面化学性质成为研究热点。为解决这一难题，国内研究人员通过将2-氨基对苯二甲酸与腺嘌呤配位铜离子，首次合成氨基功能化MOF材料NH2-IISERP-MOF26。研究采用粉末X射线衍射(PXRD)、氮气吸附-脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等技术表征材料特性，通过动力学实验和等温吸

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-13

• 乙基/丙基咪唑掺杂ZIF-8中水分子侵入-挤出行为的取代基效应研究

  论文解读在能源存储与智能材料领域，异质疏液系统(Heterogeneous Lyophobic Systems, HLSs)因其独特的能量吸收-释放特性备受关注。这类系统通常由非润湿液体（如水）和疏水多孔材料组成，其核心性能指标——侵入压力直接决定了能量密度和适用场景。金属有机骨架(MOFs)因其可调节的孔道结构和表面性质被视为理想载体，但现有MOFs基HLSs存在侵入压力选择有限（如ZIF-8仅27 MPa）、循环稳定性不足等瓶颈。更关键的是，传统方法如金属离子杂化难以同步调控孔尺寸与疏水性，而有机配体掺杂又受限于同构MOFs的兼容性。针对这一挑战，华东理工大学的研究团队创新性地采用非对称配

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-13

• 萘酰亚胺功能化NU-1000作为高效给体-受体光催化剂用于可见光驱动苄胺氧化偶联反应

  在追求绿色化学的今天，光催化技术因其可持续性和环境友好性成为有机合成领域的研究热点。然而，传统光催化剂如贵金属配合物和共价有机聚合物往往面临成本高、可见光利用率低等挑战。金属-有机框架(MOFs)凭借可设计的结构和可调的光电特性崭露头角，但普遍存在的宽禁带宽度、光生电荷快速复合等问题制约了其实际应用。特别是以NU-1000为代表的锆基MOFs，虽然具有优异的化学稳定性和多孔结构，但其光响应范围局限在380-420 nm，严重限制了太阳能的利用效率。针对这一系列难题，来自长春师范大学的研究团队在《Microporous and Mesoporous Materials》发表了一项突破性研究。他们

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-13

• 离子交换LTA沸石固定床吸附过程中COS催化形成机理研究：多组分吸附与反应动力学的温度依赖性解析

  在天然气净化工业中，CO2和H23/C4烃类相近，会在液化天然气分馏过程中富集，严重影响产品纯度。传统胺洗工艺虽能脱除酸性气体，但在后续沸石吸附脱水环节，高温解吸步骤（约290°C）会催化COS生成。尽管前人已发现LTA型沸石的阳离子特性影响反应活性，但关于温度梯度下的反应机制、多组分竞争吸附动态以及阳离子位点的精准调控仍缺乏系统研究。针对这一技术瓶颈，某大学热过程工程系联合巴斯夫过程催化剂公司，在《Microporous and Mesoporous Materials》发表了突破性研究。团队通过设计CO2/H2S/H2O/N2模型气体体系（比例50:0.5:1:48.5），在25-145°

  来源：Microporous and Mesoporous Materials

  时间：2025-06-13

• MoO3 支撑的Au/n-Si结型二极管设计与电学特性研究：界面工程提升器件性能

  在电子器件微型化与高性能化需求日益迫切的当下，金属-半导体结型二极管作为基础电子元件，其界面特性直接决定器件性能。传统Au/n-Si二极管存在势垒高度(BH)不足(0.65 eV)、理想因子(IF)偏高(2.06)等问题，导致正向压降大、功耗高等缺陷。MoO3因其宽禁带(∼3.0 eV)特性和高介电常数，被视为改善界面性能的潜力材料，但其在结型二极管中的具体作用机制尚待系统研究。针对这一科学问题，研究人员开展了MoO3支撑的Au/n-Si结型二极管设计研究。通过热蒸发技术在10−7Torr高真空下沉积15 nm MoO3薄膜，构建Au/MoO3/n-Si/Al异质结结构。采用TE理论、Cheu

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 全环绕栅极场效应晶体管中纳米片收缩对电热特性的影响机制研究

  随着半导体工艺进入纳米尺度，全环绕栅极场效应晶体管(GAAFET)因其卓越的栅控能力成为3 nm以下节点的核心器件。然而，三维堆叠结构和低导热材料的包裹导致严重散热瓶颈，自热效应(SHE)引发的器件性能衰退问题日益突出。更棘手的是，纳米片通道长度(LG)、宽度(WNS)和厚度(TNS)的持续缩小会增强声子边界散射，进一步劣化热导率(k)，形成恶性循环。传统TCAD模拟器采用基于玻尔兹曼输运方程(BTE)的近似模型，仅考虑温度和薄膜厚度因素，对纳米片多维尺寸效应的预测偏差高达50.4%，严重制约器件热优化设计。针对这一挑战，中国研究人员在《Micro and Nanostructures》发表研

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 双栅垂直隧穿场效应晶体管中Mg2 Ge源材料的革命性低功耗潜力研究

  随着集成电路工艺尺寸的持续微缩，传统金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）面临功耗陡增的挑战。尤其在物联网和便携式医疗设备等领域，对低电压高能效器件的需求日益迫切。隧穿场效应晶体管（TFET）因其独特的能带间隧穿（Band-to-Band Tunneling, BTBT）机制，可实现低于60 mV/dec的亚阈值摆幅（Subthreshold Swing, SS），成为突破玻尔兹曼极限的热门候选。然而，硅基TFET的1.12 eV带隙限制了其在低驱动电压下的性能表现。针对这一难题，研究人员将目光投向窄带隙半导体材料镁锗化合物（Mg2Ge）。该材料在室温下仅0.69 eV的带隙特性，理论上

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• PANI/MoS2 异质结晶体管的设计与性能分析：提升模拟电路性能的新策略

  随着集成电路技术的快速发展，晶体管作为电子设备的核心元件，其性能提升面临严峻挑战。传统硅基晶体管在尺寸缩小过程中遭遇漏电流增加、功耗上升等问题，而二维材料如二硫化钼(MoS2)因其原子级厚度和高载流子迁移率成为研究热点。然而，单一MoS2晶体管的性能仍受限于材料本征特性。与此同时，导电聚合物聚苯胺(PANI)因其可调控的电学特性，与MoS2形成的异质结展现出协同增强效应，为晶体管设计提供了新思路。在此背景下，研究人员开展了PANI/MoS2异质结晶体管的系统性研究。通过COMSOL Multiphysics半导体模块的仿真分析，构建了PANI与4层MoS2的异质结结构，并对比了HfO2与SiO

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 基于厚感测质量的MEMS陀螺仪设计优化：提升灵敏度、带宽与噪声抑制的综合性能研究

  微机电系统（MEMS）陀螺仪作为惯性导航的核心传感器，其性能直接决定了自动驾驶、无人机等智能设备的定位精度。然而，传统设计往往陷入"参数跷跷板"困境——提升灵敏度会导致带宽缩窄，降低噪声又需牺牲尺寸效率。这种碎片化优化模式严重制约了MEMS陀螺仪在多场景下的适用性。更棘手的是，双质量块结构虽能部分缓解矛盾，却带来工艺复杂度和成本激增的新问题。固态物理实验室（SSPL）与德里工学院的研究团队Shaveta、R.K. Bhan等人在《Micro and Nanostructures》发表的研究中，创新性地提出"厚感测质量单质量块"架构。通过建立包含机械灵敏度（Mr）和刚度比（Kr）的多参数优化模型

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 二维GaN-SiS范德华异质结构中载流子迁移率的理论预测与电子传输性能优化

  在纳米电子器件飞速发展的今天，二维材料因其独特的物理性质成为研究热点。从石墨烯(graphene)惊人的载流子迁移率(∼200,000 cm2V−1s−110,000 cm2V−1s−1)，科学家们不断探索理想半导体材料。然而，石墨烯的零带隙、黑磷的环境不稳定性，以及MoS2的低迁移率(60–72 cm2V−1s−1)等缺陷，制约着实际应用。近年来，二维氮化镓(2D GaN)因其高熔点(∼2500 °C)、大杨氏模量(∼20 GPa)和优异电子迁移率(424–1437 cm2V−1s−1)崭露头角，但2.0 eV的宽带隙限制了其在光电器件中的应用。为突破这些限制，邯郸市科技计划项目支持的研究团

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 溶剂工程调控锡基钙钛矿薄膜结晶生长与光学性能的机制研究

  随着全球能源转型加速，钙钛矿太阳能电池(PSCs)因其超过25%的功率转换效率(PCE)和低温制备优势成为光伏领域新星。然而主流铅(Pb)基材料的环境毒性制约其商业化进程，锡(Sn)基钙钛矿虽具低毒特性，但其PCE和稳定性仍显著落后。究其根源，Sn2+易氧化导致的结晶控制难题是关键瓶颈——快速结晶易形成多孔薄膜，而缓慢结晶又会产生枝晶，如何通过溶剂工程精准调控成核与生长过程成为突破性能天花板的核心课题。针对这一挑战，国内研究人员在《Micro and Nano Engineering》发表重要成果，创新性地通过调控二甲基亚砜(DMSO)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶剂比例，结合多温度退火工

  来源：Micro and Nano Engineering

  时间：2025-06-13

• 应变调控下双圆偏振激光场对六角晶格自旋-谷光学电导率的量子调控

  在量子信息处理领域，二维六角晶格材料因其独特的K和K′谷自由度被称为"固态量子比特的天然载体"。然而，如何实现飞秒尺度的谷选择性操控，同时克服传统磁场调控的高能耗缺陷，成为制约谷电子学（valleytronics）发展的关键瓶颈。来自泰国农业大学的研究团队在《Micro and Nanostructures》发表的研究，通过创新性地引入双圆偏振激光场与应变协同调控机制，为这一难题提供了突破性解决方案。研究团队采用紧束缚模型（tight-binding model）结合Peierls相位替换方法，构建了包含自旋轨道耦合（SOC）的哈密顿量。通过解析求解应变作用下的光学电导率张量，结合量子输运理论

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 基于堆叠分裂栅氧化层双栅P-I-N异质结垂直隧穿场效应晶体管的高灵敏度O2 、H2 和NH3 气体传感器研究

  在半导体传感器领域，传统MOSFET器件面临短沟道效应（SCE）和功耗瓶颈的严峻挑战，尤其当检测氢气（H2）、氧气（O2）等气体时，灵敏度随尺寸缩小急剧下降。隧穿场效应晶体管（TFET）因其带带隧穿（BTBT）机制带来的低关态电流（IOFF）和陡峭亚阈值斜率（SS）被视为革命性替代方案，但低开态电流（ION）始终制约其发展。为此，来自中国的研究团队Sourav Das和Kunal Singh在《Micro and Nanostructures》发表论文，提出了一种创新性的堆叠分裂栅氧化层双栅P-I-N异质结垂直TFET（SG-DG-PIN-Hetero-VTFET）气体传感器，通过无掺杂沟道设

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 多空间电荷区材料GAA纳米片FET的开发与比较分析及其在纳米尺度应用中的性能优化

  随着半导体工艺进入10纳米以下节点，传统FinFET面临短沟道效应(SCE)加剧、漏致势垒降低(DIBL)显著等挑战。国际器件与系统路线图(ITRS)指出，全环绕栅极(Gate-All-Around, GAA)技术因其四面环绕的栅极结构，成为突破尺寸限制的关键。研究人员通过对比10 nm FinFET与纳米片FET(NS-FET)发现，后者采用双通道设计和创新性空间电荷区材料组合，将器件性能推向新高度。这项发表于《Micro and Nanostructures》的研究，为后摩尔时代晶体管设计提供了重要参考。研究团队采用Cogenda Visual TCAD三维仿真平台，建立包含10 nm栅长

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 基于TCAD仿真的4 THz高截止频率GaN肖特基二极管设计与太赫兹混频器应用研究

  太赫兹技术因其超宽带宽、强穿透性和非电离辐射特性，已成为高速无线通信和空间网络系统的关键发展方向。然而，当前主流的GaAs肖特基二极管(SBD)受限于窄带隙(1.42 eV)和低击穿电场(0.4 MV/cm)，在高功率场景下易损毁。相比之下，第三代半导体氮化镓(GaN)具有3.4 eV宽禁带和3.3 MV/cm高击穿场强的先天优势，但其电子迁移率较低导致截止频率(fc)提升困难。复旦大学张思远团队在《Micro and Nanostructures》发表的研究，通过创新性器件仿真与工艺优化，成功将GaN SBD的fc推至太赫兹领域。研究采用Sentaurus-TCAD器件仿真技术，系统分析N-

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• HfO2 /GaN界面陷阱对纳米级截断鳍SOI-FinFET高频低失真射频性能的可靠性影响研究

  随着半导体工艺节点突破22 nm，短沟道效应（如DIBL、热载流子效应）成为制约器件性能的关键瓶颈。FinFET凭借三维栅极结构显著提升静电控制能力，但材料界面缺陷仍导致可靠性问题。尤其在高频射频（RF）应用中，HfO2/GaN界面陷阱会引发阈值电压漂移、载流子迁移率下降，严重制约GaN基截断鳍SOI-FinFET的性能潜力。为此，研究人员通过TCAD仿真，首次系统揭示了界面陷阱对纳米级器件多维度性能的影响机制，为高频低失真器件设计提供理论指导。研究采用Sentaurus TCAD工具构建7 nm节点GaN-SOI-TF-FinFET模型，通过校准的物理参数（如陷阱密度Dit）模拟界面态分布。

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

• 绝缘体上硅垂直超薄体场效应晶体管(SOI VSTB FET)的抗辐射性能：基于TCAD仿真的单粒子效应研究

  随着半导体技术在航天、核反应堆等高辐射环境中的广泛应用，器件抗辐射性能成为关键挑战。高能粒子引发的单粒子效应(SEE)会导致电子设备瞬时故障甚至永久损坏，其中重离子辐射的影响尤为显著。尽管绝缘体上硅(SOI)技术因其绝缘衬底特性具有一定抗辐射优势，但垂直超薄体场效应晶体管(VSTB FET)在纳米尺度下的辐射敏感性仍需深入探究。为系统评估SOI VSTB FET的辐射耐受性，研究人员采用技术计算机辅助设计(TCAD)仿真方法，重点研究了重离子在不同位置（源极、沟道、漏极）和不同入射角度(00、300、450、600、900)下的电荷收集特性。研究保持线性能量转移(LET=20 MeV·cm2)

  来源：Micro and Nanostructures

  时间：2025-06-13

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