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隧穿效应最新视觉报道_量子隧穿原理(2024年11月全程跟踪)

内容来源：批发价SEO所属栏目：热点更新日期：2024-11-28

隧穿效应

麻省理工与英特尔创建量子隧穿晶体管 2024年5月1日，麻省理工学院微系统技术实验室发布新闻，称该实验室博士后邵严杰（音译）因“探索纳米尺度下垂直纳米线量子隧穿场效应晶体管的极限”方面的工作获得2023年英特尔杰出研究员奖。 2024年11月4日，邵严杰的工作在《自然电子》发表。很多人有一种固有的印象，就是到了10纳米以下尺寸，量子隧穿效应导致芯片无法进一步微缩。然而，从另一个维度来说，利用控制量子隧穿电流来获得更高灵敏度的晶体管，则是在10纳米以下物理尺度继续探索摩尔定律的一个方向。所以，从某种意义来说，MIT的这项工作，要比之前中国社交平台炒作的那个“1纳米芯片”重要的多。

TOPCON电池的五大优势，你知道吗？最近我入手了不少光伏概念的股票，对这个领域还是挺有信心的。最近我研究了一下几种光伏电池的技术路径，今天先来聊聊TOPCON电池的优点。欢迎大家在评论区讨论，有好的标的也可以推荐一下哦～ TOPCON电池的基本概念 𐟓Š TOPCON（隧穿氧化层钝化接触）电池的理论极限效率是28.7%。它采用的是N型硅片，核心技术是在背面增加了一层由极薄的SiO2隧穿层和n+掺杂多晶硅层组成的钝化结构。这样可以通过电子隧穿效应达到选择性钝化接触的效果，同时移除了铝背场。制备流程 𐟏튊TOPCON电池的制备流程包括清洗制绒、正面硼扩散、刻蚀去硼硅玻璃（BSG）和背结、氧化层钝化接触制备、正面氧化铝/氮化硅沉积、背面氮化硅沉积、丝网印刷、烧结和测试。主流工艺 𐟛 ️ 目前最主流的TOPCON电池工艺是LPCVD（低压化学气相沉积）。LPCVD和PECVD（等离子体增强气相沉积）都有望成为电池组件企业的选择，而且PECVD的边际变化更为明显。 TOPCON电池的优点 𐟌Ÿ 理论效率高：TOPCON电池的理论效率远超P型电池，目前量产效率和最高效率分别超过24.5%和25%。低衰减、高双面率：它拥有低衰减、高双面率、低温度系数等优点，使得其在不同环境下都能保持较好的性能。兼容性好：电池制造工艺与PERC有很高的兼容性，延续原有产线改造即可。增效降本方向 𐟒ኧᅧ‰‡大尺寸和薄片化：有助于降低硅片成本。银浆替代和用量下降：推动成本下降。技术发展：未来技术发展会带动设备价格及折旧成本下降。总的来说，TOPCON电池在效率、成本和工艺兼容性方面都有不错的表现。你对光伏电池还有其他问题或看法吗？欢迎在评论区讨论哦！

【台灣】【工業】經濟的最後支柱 | 後註五2024-10-18 過去20年的晶片製程，實際上早已脫離Moores Law（摩尔定律），不再以每18個月縮小一半的指數序列演進，但臺積電、三星和Intel這三家壟斷的寡頭繼續采用名不副實的標簽來誤導大衆。下面是一張簡單的示意圖供讀者參考：橫軸是年份，縱軸是製程尺寸， ...

听说广东江门中微子实验室明年开始工作，预先祝贺成功。不过我要泼个冷水，能穿越地壳的除了中微子，还有达到力失效隧穿效应的超高能粒子。力失效隧穿效应是民间弦理论推导出来的效应，意思粒子速度快到一定程度，在穿越力场过程会出现力场抓捕失效，完全无视核力与电磁力，除非击中原子核。你们最好希望理论是错误的，否则很难分辨中微子与超高能粒子。

《极简量子物理》超酷知识点总结𐟓š ✨今天想和大家分享一本让我眼前一亮的好书——《极简量子物理》𐟓š，作者是华人物理学家张天蓉。这本书里有很多我们平时不太了解的量子物理知识，真的是超级有趣！ 𐟎露€、量子世界的奇妙规则 𐟌Ÿ 量子叠加态在量子世界里，粒子可以处于多种状态的叠加状态𐟘‚就像薛定谔的猫，在没有被观测时，它可以是既死又活的状态𐟐𑣀‚这与我们日常生活中物体非此即彼的状态完全不同哦𐟤‚比如说一个量子比特，它不仅可以表示0和1，还可以是0和1的任意叠加态，这就为量子计算提供了超强的能力𐟒𛯼Œ能同时处理多种信息，比传统计算机厉害多啦𐟑 𐟌Ÿ 量子隧穿效应粒子居然有一定概率能穿越高于它自身能量的势垒，就像穿墙而过一样𐟧𑯼在经典物理中这是完全不可能的，但在量子世界里却真实存在𐟘œ。比如放射性衰变，原子核里的粒子就有可能通过量子隧穿效应跑出来𐟎‚这个现象在半导体器件、超导等领域都有重要应用哦𐟓𑊊𐟎鷺Œ、量子物理与相对论的奇妙交织 𐟌Ÿ 时间和空间的量子化量子物理认为时间和空间可能不是连续的，而是有最小的单位𐟘𒣀‚就像能量是量子化的一样，时间和空间也可能是“一份一份”的𐟤“。虽然目前还没有完全确定，但这个想法超级酷𐟘Ž。如果时间和空间真的是量子化的，那对我们理解宇宙的本质会有巨大的影响𐟌Œ 𐟌Ÿ 相对论与量子力学的矛盾与融合相对论主要描述宏观高速的世界，而量子力学专注微观世界𐟧。但当研究微观高速的粒子时，两者就出现了矛盾𐟘–。比如黑洞内部，就涉及到强引力和量子效应的相互作用𐟖䣀‚科学家们一直在努力寻找一种统一的理论，能把相对论和量子力学完美融合起来，这可是物理学的大难题和大目标呢𐟒ꊊ𐟎露‰、量子物理的哲学思考 𐟌Ÿ 观察者效应在量子物理中，观测行为会影响粒子的状态𐟘‚这就引发了很多哲学思考，我们的观察到底在多大程度上塑造了现实呢𐟧？是不是没有观察，世界就处于一种不确定的混沌状态呢𐟤ﯼŸ这让我们对现实的本质有了更深的思考𐟤” 𐟌Ÿ 自由意志与决定论量子物理的不确定性似乎给自由意志提供了一些空间𐟘œ。如果微观世界是不确定的，那我们的行为是不是不完全受因果关系决定呢𐟧？但这也只是一种思考方向啦，关于自由意志和决定论的讨论在哲学界一直都很激烈呢𐟒죀‚ 𐟓–这本书真的让我大开眼界，原来量子物理有这么多神奇又深刻的内容𐟘ƒ。推荐大家都去读一读，一起探索这个奇妙的量子世界吧𐟎‰！

芯片结构的进化：从平面到全环绕式芯片结构的升级，就像是芯片的进化史，从简单的平面结构，到复杂的全环绕式结构，每一步都充满了挑战和创新。让我们一起来回顾一下这段不平凡的历程。第一代：平面结构 𐟓ˆ 在2010年之前，芯片中的晶体管都是采用平面工艺。也就是说，用显微镜观察，它们看起来就像是一片扁平的“片”。然而，这种扁平的晶体管结构在28纳米左右就遇到了瓶颈，因为通过2D缩小晶体管来更密集地制造晶体管变得不再可行。一个主要的挑战是，当晶体管按照摩尔定律缩小时，即使开关关闭，狭窄的沟道偶尔也会导致电流“泄漏”。此外，每个晶体管顶部的二氧化硅层变得非常薄，以致产生量子效应，比如“量子隧穿效应”（电子穿越经典物理认为不可能跨越的障碍），这开始严重影响晶体管的性能。第二代：鱼鳍式晶体管 𐟐Ÿ 为了更好地控制电子的运动，人们需要新的材料和晶体管设计。与20世纪60年代以来使用的2D设计不同，英特尔在2011年为22纳米节点引入了一种新的3D晶体管，推出了一种被称为鱼鳍式晶体管（FinFET）的芯片技术。鱼鳍式晶体管看起来像鲸鱼背部突出的鳍，连接晶体管两极的导电通道不仅可以从鳍的顶部施加电场，也可以从鳍的侧面施加电场，从而加强对电子的控制，以克服漏电现象。第三代：全环绕式结构 𐟌 对于小于5纳米的工艺来说，即便是鱼鳍式晶体管，也会出现漏电等复杂的失效现象。于是，业界热切盼望能有一种新的晶体管结构，能像十年前的鱼鳍式结构一样，继续带领芯片制造工艺向前进步。最近，IBM成功实现的2纳米芯片新工艺，其中晶体管已经不再使用如今的鱼鳍式结构，而是采用了一种更加立体，结构也更复杂的全环绕式结构（GAA晶体管）。小结 𐟓 芯片使用多少纳米的工艺，在很多年以前是代表晶体管特征尺寸的真实大小，但现如今7纳米、5纳米芯片中这个多少纳米，只是一个技术代号。但这并不意味着名字可以乱叫，默认的规矩是只有当一种芯片的制作工艺，在单位面积上的晶体管数量比起上一代有将近一倍的提高时，才有资格叫新的名字。芯片结构的升级，不仅是技术的进步，更是我们对未来科技的无限憧憬。每一代芯片的升级，都离不开科学家们的辛勤付出和创新精神。让我们期待更多突破性的技术，为我们的生活带来更多便利和惊喜。

人类真的想象不出从来没见过的东西吗？先总结几个关键词：想象力、抽象概念、超验知识、认知框架、类比推理想象力的边界与扩展想象力是人类独特的一种能力，它允许我们在未曾见过的事物上进行思考和创造。然而，这并不意味着我们完全无法想象从未见过的东西。实际上，我们的想象力主要依赖于已有的经验和认知框架，通过组合、变形和延伸已有的知识来创造新事物。人类如何理解超出日常经验的抽象概念类比与隐喻：解释：当我们遇到新的抽象概念时，通常会借助类比和隐喻来帮助理解。例如，区块链常被比作“分布式账本”，在这一过程中，复杂的技术细节被简化为更易理解的概念。例子：区块链技术通过类比银行账本，使得人们能够更直观地理解这个复杂的分布式系统。数学与符号系统：解释：对于许多抽象概念，特别是科学领域的，我们使用数学和符号系统来进行精确描述和操作。这些符号虽然抽象，但通过规则和定义，我们可以在这些符号系统中进行逻辑推理。例子：爱因斯坦的相对论通过复杂的数学公式描述了时间和空间的关系，而这些公式帮助科学家理解了空间和时间的弯曲性。实验与验证：解释：科学方法中的实验和验证过程，帮助我们理解那些超出经验的抽象概念。通过实验和观察，我们可以验证理论的正确性，并逐步建立对这些概念的理解。例子：通过实验验证，量子力学的各种理论得到了广泛认可和应用。跨学科融合：解释：有时，我们需要借助多个学科的知识来理解复杂的抽象概念。不同学科的视角和方法可以互补，帮助我们更全面地理解问题。例子：区块链技术涉及计算机科学、经济学、密码学等多个领域的知识。哲学视角：超验知识康德的先验知识：解释：哲学家康德认为，人类具有某些先验知识，这些知识不依赖于经验，而是我们认知结构的一部分。例如，时空和因果关系是我们理解世界的基本框架。例子：我们无法直接看到时间，但我们通过经验和认知结构理解时间的流逝。柏拉图的理念论：解释：柏拉图认为，现实世界中的一切事物都是理念世界的影子，我们通过理性思维可以接触到这些超验的理念。例子：数学概念和几何形状是理念世界的一部分，而现实中的物体只是这些理念的具体表现。人类的想象力：超越经验的创造神话与幻想：解释：人类通过神话和幻想创造出许多超越经验的事物，如龙、神灵等。这些创造虽然没有直接的现实依据，但通过组合已有的元素，形成了新的概念。例子：龙的形象可能是结合了蛇、鳄鱼和鸟等动物的特征。科学幻想：解释：科学幻想小说和电影通过想象未来科技和外星文明，探索人类未曾经历的情境。这些作品虽然有很多是虚构的，但常常基于科学原理和逻辑推理。例子：《星际迷航》中的曲速引擎概念，虽然现实中尚未实现，但基于物理学的推测进行构想。量子隧穿效应：解释：量子隧穿效应是指粒子可以通过一个它在经典物理中无法通过的势垒。这种现象在宏观世界中是完全无法想象的，但通过量子力学的数学描述和实验验证得到了确认。例子：隧穿效应在隧道二极管和扫描隧道显微镜中有实际应用。通过这些设备，我们可以观察到粒子隧穿的现象，帮助我们理解这一抽象的量子概念。总结虽然人类的想象力主要依赖于已有的经验和认知框架，但这并不意味着我们无法想象从未见过的东西。通过类比、隐喻、符号系统、实验验证和跨学科融合，我们可以逐步理解和创造出超出日常经验的抽象概念。同时，哲学上的超验知识理论也为我们提供了理解这些现象的另一种视角。人类的想象力和认知能力是不断扩展的，通过不断探索和学习，我们可以理解越来越多的未知领域，发现更大的世界。碎碎念地球功耗/奇迹心li

我们大脑最大缺陷是什么？学会可视化思维，升级我们的大脑配置！

4个已被科学家证明，但是人类始终难以接受的理论

绝对零度，这个理论上的极限温度，不仅代表着物质世界的终极寒冷，更是一个充满奇异现象的物理领域。绝对零度，用科学术语来说，是热力学温标中的零点，通常用开尔文(K)表示，数值为0K。换算成我们更熟悉的摄氏度，就是-273.15℃。这个温度是如此之低，以至于在自然界中根本不存在，甚至在宇宙中最寒冷的地方也无法达到。我们平常说的"冰点"，也就是0℃，相当于273.15K。地球上最冷的地方——南极冰盖的最低温度曾达到-89.2℃，约为184K。宇宙中已知最冷的地方是波门座星云，温度约为1K，相当于-272.15℃。可以看到，即便是宇宙中最寒冷的地方，也比绝对零度高出整整1度！ 1702年，法国物理学家纪尧姆ⷩ˜🨒™顿斯在研究气体时发现，当温度降低时，气体的压力也会相应降低。他推测，如果温度持续降低，最终气体的压力会降到零。这个温度就是后来人们所说的绝对零度。 19世纪初，英国化学家和物理学家约翰ⷩ“尔顿和法国物理学家约瑟夫ⷨ𗯦˜“ⷧ›–-吕萨克进一步研究了气体的性质。他们发现，在保持压力不变的情况下，气体的体积与温度成正比。如果将这个关系外推到极限，就会得到一个理论上的最低温度，这个温度就是绝对零度。 1848年，英国物理学家威廉ⷦ𑤥熦㮯𜈥Ž来的开尔文勋爵）提出了热力学温标的概念，并将绝对零度定义为这个温标的零点。这就是我们现在所使用的开尔文温标的由来。从微观角度来看，温度实际上是物质中分子运动剧烈程度的一种度量。温度越高，分子运动越剧烈；温度越低，分子运动越缓慢。当温度降到绝对零度时，理论上所有分子的运动都将停止。这意味着，在绝对零度下，物质中的所有原子和分子都处于最低能量状态，没有任何热运动。然而，根据量子力学的不确定性原理，即使在绝对零度下，粒子仍然存在一定的零点能，不可能完全静止。这就是为什么绝对零度只是一个理论上的极限，在实际中无法达到的原因。虽然我们无法真正达到绝对零度，但科学家们已经能够将温度降至非常接近绝对零度的水平。在这个极低温环境下，物质会表现出一系列奇特的性质，这些现象在常温下是无法观察到的。当液态氦被冷却到接近绝对零度时（大约2.17K），它会变成一种称为超流体的奇特状态。超流体具有零粘度，可以自由流动而不产生任何摩擦。它能够爬上容器壁，穿过极细小的孔隙，甚至可以同时向两个相反的方向流动。想象一下，如果我们有一杯超流体的咖啡，它可能会自己爬出杯子，沿着桌面流走，这画面一定非常有趣！某些材料在极低温下会失去电阻，变成超导体。超导体可以在没有能量损失的情况下传导电流，这一特性在未来的能源传输和磁悬浮列车等领域有着巨大的应用潜力。如果我们能够在室温下实现超导，那么电力传输将不再有损耗，我们的电费账单可能会大幅降低！ 1995年，科学家们首次在实验室中制造出了玻色-爱因斯坦凝聚态。这是一种奇特的物质状态，只有在极低温下（通常低于1微开尔文，即0.000001K）才能观察到。在这种状态下，大量原子会凝聚到同一个量子态，表现出类似于单个巨大原子的行为。这种状态的物质具有许多奇特的性质，比如可以不受重力影响地漂浮。在极低温下，量子效应变得更加明显。其中一个有趣的现象是量子隧穿效应的增强。在常温下，粒子要穿过一个势垒（比如一堵墙）是几乎不可能的。但在量子世界里，粒子有一定概率可以"隧穿"通过这个势垒。当温度接近绝对零度时，这种隧穿效应会变得更加显著。这意味着在极低温下，粒子可能会出现在按照经典物理学理论不应该出现的地方。如果我们生活在这样的世界里，可能会看到物体神奇地穿墙而过！ 2003年，美国麻省理工学院的沃尔夫冈ⷥ‡柳𙥋’领导的研究团队创造了当时的最低温度记录：0.45纳开尔文（0.00000000045K）。这个温度比宇宙背景辐射温度（约2.7K）还要低100亿倍！为了达到如此低的温度，科学家们使用了一系列复杂的冷却技术，包括激光冷却、蒸发冷却等。虽然绝对零度只是一个理论概念，但接近绝对零度的低温技术已经在许多领域找到了应用：医疗领域：核磁共振成像（MRI）设备使用超导磁体，需要极低温来维持超导状态。粒子物理研究：大型强子对撞机（LHC）使用超导磁体来加速粒子，这些磁体需要在极低温下工作。量子计算：许多量子计算机原型需要在极低温下运行，以减少环境噪声的影响。食品保鲜：虽然还不是绝对零度，但超低温冷冻技术可以更好地保存食品的口感和营养。绝对零度的探索之旅仍在继续，谁知道在这条通往极寒的道路上，我们还会发现怎样的奇迹呢？也许有一天，我们会发现更多改变世界的新技术，而这一切，都源于人类对极限的不懈追求。 #一年一度开学季#

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