包含壁架的表面可以充当纳米电子组件的可重复使用的模板

半导体制造商正在对二维材料(例如过渡金属二分法元素(TMD)(TMDS),在KAUST的发现后,对单晶TMDS纳米骨的外交生长过程进行了发现。亚博网站下载

晶体管设计的新兴趋势涉及节省空间的体系结构,这些体系结构将组件叠加在另一个之上。TMD具有这些系统的潜力,因为它们很容易形成成薄的薄片,称为纳米管,它们具有电气,光学和磁性活性。但是,典型的半导体过程(例如光刻学)需要复杂的程序来生成足够质量的TMD,以实现设备的目的。

与美国,比利时和台湾的研究人员合作,Kaust的Vincent Tung和同事正在开发使用表面模板来指导单一晶体生长的替代方法来制造TMD制造。

在分析具有高分辨率电子显微镜的候选人的同时,研究人员Areej Aljarb发现了一个名为Trio-Xide的半导体(GA)2o3)。用粘胶剥离片状材料的层层后,她看到了狭窄的露台状壁架的阵列,它们逐渐向上或向下逐渐降低了整个GA2o3表面。

“这些步骤非常陡峭且曝光良好,”阿尔贾布说。“而且,由于这些壁架附近附近的原子具有不对称的结构,因此它们可以沿特定方向发展。”

当团队暴露GA时2o3表面与钼和硫气的混合物,他们观察到TMD纳米骨沿着壁架纵向结晶的结构实际上无缺陷。显微镜实验和理论模型表明,壁架原子具有独特的能量特征,使成核能够形成单晶纳米式纳米管。“几十年来,科学家一直在试图在绝缘子上生长2D单晶半导体,这项工作表明,控制底物的壁架是关键,”邓说。

有趣的是,可以将纳米骨头撤下并转移到其他底物的情况下而不会损坏它们。为了探索壁架定向增长技术的潜在应用,国际集团一起设计了一个能够合并GA的纳米骨的晶体管2o3模板。电子测量结果表明,新晶体管可以高速运行,并具有类似于通过更多劳动密集型技术产生的TMD材料的扩增因子。亚博网站下载

“纳米容器沿着壁架生长,使用弱的物理相互作用保持到位,这意味着TMD和基础GA2O3底物之间没有化学键形成,”笔记Aljarb。“这一独特的特征使我们能够将纳米骨头转移到许多应用中,从晶体管,传感器,人造肌肉和原子上薄的光伏型。”

来源:https://www.kaust.edu.sa/en

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