【首篇】西安电子科技大学新年首篇Science!清华大学杨华中团队李学清在铁电强物理不可克隆函数的研究方面取得新进展

来源:爱集微 #专利#
1521

1、西安电子科技大学新年首篇Science!

2、西安电子科技大学苏杰副教授以共同第一作者在Science发表研究成果

3、清华大学杨华中团队李学清在铁电强物理不可克隆函数的研究方面取得新进展

4、西电集成电路学部苏杰副教授在Science发表研究成果


1、西安电子科技大学新年首篇Science!

1月10日,西安电子科技大学集成电路学部在实现钙钛矿太阳能电池商业化上取得重要突破,研究成果以“Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells”为题,以合作作者单位在线发表于《科学》(Science)期刊上。其中集成电路学部苏杰副教授为共同第一作者,常晶晶教授为共同作者。

钙钛矿太阳能电池商业化的主要挑战之一是实现高功率转换效率(PCE)和长期稳定性。而优化其转化效率和稳定性的主要方法是控制钙钛矿薄膜中离子迁移。尽管利用界面工程可以有效控制离子迁移,但目前报道的物理或化学方法会导致界面重构和初始界面性能的丧失进而影响界面载流子输运。如何构建一种能够充分阻断离子迁移但又不影响载流子传输的界面对于实现高效稳定钙钛矿太阳能电池至关重要。

鉴于此,西安电子科技大学集成电路学部的常晶晶教授和苏杰副教授与北京大学周欢萍教授和张艳锋等人提出利用晶圆级连续单层MoS2插入钙钛矿/电子传输层和钙钛矿/空穴传输层界面,通过物理方法阻断钙钛矿离子向传输层迁移,并通过强配位相互作用在化学上稳定甲酰胺铅碘化物相。同时利用Pb-S键有效钝化钙钛矿表面态和利用I型能带排布有效阻挡少数载流子传输。最终使得具有MoS2/钙钛矿/MoS2配置的p-i-n型钙钛矿太阳能电池及模块效率分别高达26.2%和22.8%,高温(85℃)稳定性在1200小时损失小于4%。

论文相关信息

Relevant Information

Huachao Zai†, Pengfei Yang†, Jie Su†, Ruiyang Yin†, Rundong Fan, Yuetong Wu, Xiao Zhu,Yue Ma, Tong Zhou, Wentao Zhou, Yu Zhang, Zijian Huang, Yiting Jiang, Nengxu Li, Yang Bai,Cheng Zhu, Zhaohui Huang, Jingjing Chang, Qi Chen, Yanfeng Zhang*, Huanping Zhou*, Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells

2、西安电子科技大学苏杰副教授以共同第一作者在Science发表研究成果

1月10日,西安电子科技大学集成电路学部在实现钙钛矿太阳能电池商业化上取得重要突破,研究成果以“Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells”为题,以合作作者单位在线发表于《科学》(Science)期刊上。其中集成电路学部苏杰副教授为共同第一作者,常晶晶教授为共同作者。

钙钛矿太阳能电池商业化的主要挑战之一是实现高功率转换效率(PCE)和长期稳定性,而优化其转化效率和稳定性的主要方法是控制钙钛矿薄膜中离子迁移。尽管利用界面工程可以有效控制离子迁移,但目前报道的物理或化学方法会导致界面重构和初始界面性能的丧失进而影响界面载流子输运。如何构建一种能够充分阻断离子迁移但又不影响载流子传输的界面,对于实现高效稳定钙钛矿太阳能电池至关重要。

鉴于此,西安电子科技大学集成电路学部的常晶晶教授和苏杰副教授与北京大学周欢萍教授和张艳锋教授等人提出利用晶圆级连续单层MoS2插入钙钛矿/电子传输层和钙钛矿/空穴传输层界面,通过物理方法阻断钙钛矿离子向传输层迁移,并通过强配位相互作用在化学上稳定甲酰胺铅碘化物相。同时利用Pb-S键有效钝化钙钛矿表面态和利用I型能带排布有效阻挡少数载流子传输。最终使得具有MoS2/钙钛矿/MoS2配置的p-i-n型钙钛矿太阳能电池及模块效率分别高达26.2%和22.8%,高温(85℃)稳定性在1200小时损失小于4%。

论文相关信息

Relevant Information

Huachao Zai†, Pengfei Yang†, Jie Su†, Ruiyang Yin†, Rundong Fan, Yuetong Wu, Xiao Zhu,Yue Ma, Tong Zhou, Wentao Zhou, Yu Zhang, Zijian Huang, Yiting Jiang, Nengxu Li, Yang Bai,Cheng Zhu, Zhaohui Huang, Jingjing Chang, Qi Chen, Yanfeng Zhang*, Huanping Zhou*, Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells

3、清华大学杨华中团队李学清在铁电强物理不可克隆函数的研究方面取得新进展

清华新闻网1月9日电 随着物联网的迅猛发展,边缘设备中的本地数据处理面临着一系列新的安全威胁,迫切需要轻量化、高可靠的安全解决方案。物理不可克隆函数是近年来一种新兴的硬件安全原语,通过利用芯片制造过程中不同器件之间的工艺偏差以及器件内在的随机性将输入的挑战向量映射为独特且不可预测的响应向量,进而用于为一系列密码学应用生成安全的密钥。其中,强物理不可克隆函数具有指数级的挑战-响应对空间,可以支持更高级的加密协议,如设备身份验证、多方计算等。然而,目前的强物理不可克隆函数主要利用不同器件的工艺偏差作为熵源,通过延迟链或电流域计算生成响应,因此能效和可靠性较低,且难以通过重构操作生成与原挑战-响应对相独立的新挑战-响应对,极大限制了强物理不可克隆函数在边缘场景的应用。

图1.基于铁电晶体管的强物理不可克隆函数概览

近日,清华大学电子系杨华中教授团队的李学清副教授在超低功耗、高可重构的强物理不可克隆函数上取得了新进展。团队提出了一种基于铁电晶体管的新型强物理不可克隆函数,以铁电晶体管随机极化翻转特性导致的不同写入周期之间的差异作为注册和重构过程中的唯一熵源,使挑战-响应对的注册和重构同质化,避免了静态工艺偏差对可重构性的影响;同时首次引入了差分电荷域计算的架构生成响应,结合铁电晶体管自身的超高开关比,几乎消除了响应生成中的静态功耗,显著提高能效。

图2.28nm验证阵列

研究人员所提出的铁电强物理不可克隆函数单元在28nm工艺下进行了制造。实验测量结果证明,该设计具有优异的均匀性、唯一性和可重复性,并实现了超低的1.89fJ/bit响应生成能效和接近理想的可重构性,显著优于此前的强物理不可克隆函数。此外,进一步的实验和测试验证了该设计对于参数变化(包括写入电压、设备尺寸和温度)的高鲁棒性和对于建模攻击(一种面向强物理不可克隆函数的常见攻击)的强大抵御能力。这些指标凸显了所提出的铁电强物理不可克隆函数在低功耗、高可靠、高可重构等方面的优势,验证了该设计进一步规模化集成的潜力,为物联网边缘设备安全提供了极具前景的新方案。

相关研究成果以“由铁电晶体管周期间差异和电荷域计算支持的高可重构、低功耗的强物理不可克隆函数的演示”(Demonstration of high-reconfigurability and low-power strong physical unclonable function empowered by FeFET cycle-to-cycle variation and charge-domain computing)为题,于1月2日在《自然·通讯》(Nature Communications)上发表。

清华大学电子系为论文的第一单位,电子系2022级博士生李泰昕、已毕业的硕士生郭欣瑞和德国Fraunhofer光子微系统研究所的弗朗茨·穆勒(Franz Müller)为共同第一作者,电子系副教授李学清、德国Fraunhofer光子微系统研究所教授托马斯·坎普费(Thomas Kämpfe)和美国圣母大学助理教授倪凯为共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金等项目的支持。

4、西电集成电路学部苏杰副教授在Science发表研究成果

1月10日,西安电子科技大学集成电路学部在实现钙钛矿太阳能电池商业化上取得重要突破,研究成果以“Wafer-scale monolayerMoS2film integration for stable, efficient perovskite solar cells”为题,以合作作者单位在线发表于《科学》(Science)期刊上。其中集成电路学部苏杰副教授为共同第一作者,常晶晶教授为共同作者。

钙钛矿太阳能电池商业化的主要挑战之一是实现高功率转换效率(PCE)和长期稳定性。而优化其转化效率和稳定性的主要方法是控制钙钛矿薄膜中离子迁移。尽管利用界面工程可以有效控制离子迁移,但目前报道的物理或化学方法会导致界面重构和初始界面性能的丧失进而影响界面载流子输运。如何构建一种能够充分阻断离子迁移但又不影响载流子传输的界面对于实现高效稳定钙钛矿太阳能电池至关重要。

鉴于此,西安电子科技大学集成电路学部的常晶晶教授和苏杰副教授与北京大学周欢萍教授和张艳锋等人提出利用晶圆级连续单层MoS2插入钙钛矿/电子传输层和钙钛矿/空穴传输层界面,通过物理方法阻断钙钛矿离子向传输层迁移,并通过强配位相互作用在化学上稳定甲酰胺铅碘化物相。同时利用Pb-S键有效钝化钙钛矿表面态和利用I型能带排布有效阻挡少数载流子传输。最终使得具有MoS2/钙钛矿/MoS2配置的p-i-n型钙钛矿太阳能电池及模块效率分别高达26.2%和22.8%,高温(85℃)稳定性在1200小时损失小于4%。

论文相关信息:HuachaoZai†, Pengfei Yang†, Jie Su†, Ruiyang Yin†,RundongFan,YuetongWu, XiaoZhu,YueMa, Tong Zhou,WentaoZhou, Yu Zhang, Zijian Huang, Yiting Jiang,NengxuLi, YangBai,ChengZhu, Zhaohui Huang, Jingjing Chang, Qi Chen, Yanfeng Zhang*,Huanping Zhou*, Wafer-scale monolayer MoS2 film integration for stable, efficient perovskite solar cells,

原文链接:

https://www.science.org/doi/10.1126/science.ado2351



责编: 爱集微
来源:爱集微 #专利#
THE END

*此内容为集微网原创,著作权归集微网所有,爱集微,爱原创

爱集微

微信:

邮箱:laoyaoba@gmail.com


10.3w文章总数
12012.5w总浏览量
最新资讯
关闭
加载

PDF 加载中...