一类新发现的二维(2 d)半导体可能导致创建高性能和节能电子产品,根据科学家的新加坡理工大学设计(SUTD)。
(左面板)插图的金属接触莫西人2N4单层。肖特基接触时形成黄金是莫西人作为电极材料2N4。另一方面,一个节能的欧姆接触可以通过使用钛电极。(右面板)莫西人的“斜率参数”2N4和WSi公司2N4金属接触研究工作相比其他种类的都是最低的2 d半导体,暗示莫西人的强大潜力2N4和WSi公司2N4电子设备应用程序。图片来源:新加坡大学的技术和设计。
结果可能铺平道路的制造传统半导体设备适用于电子、光电子学,甚至可能完全取代硅设备技术。研究已经发表在的细节npj 2 d亚博网站下载材料和应用程序。
在电子设备小型化的使命,一个著名的趋势是摩尔定律,说明了集成电路的部分电脑每两年增加一倍。
这一趋势可以想象由于由于晶体管的大小,其中一些非常微小,数以百万计的可以打包到一个芯片一个指甲大小的。然而,这种趋势延续,工程师们已经开始应对特征材料硅基器件技术的限制。
由于量子隧穿效应,减少硅晶体管太小会导致高度的不可控设备行为。人们正在寻找新材料超出了“硅时代”,和2 d半导体是一种很有前亚博网站下载途的候选人。
Ang绮罪恶,研究铅和助理教授,新加坡大学的技术和设计
二维半导体材料只有几个原子厚度测量亚博网站下载。由于纳米级大小,这种材料是强有力的替代候选人硅的追求发展中紧凑的电子设备亚博网站下载。然而,许多可用的二维半导体现在困扰高电阻时接触金属。
形成一个金属与半导体接触时,时常会有所谓的肖特基势垒。为了迫使电力通过这一障碍,你需要运用强大的电压,浪费电和产生的废热。
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欧姆接触,这刺激了研究人员的兴趣或金属半导体接触联系人没有肖特基势垒。
在他们的研究中,Ang和同事从新加坡国立大学、南京大学和浙江大学证明了一类新发现的二维半导体,即。,莫西人2N4和WSi公司2N4,形成欧姆接触金属钪、钛和镍,广泛应用于半导体器件领域。
此外,该小组还表明,新材料不是饱受费米能级钉(FLP),一个问题,大大限制了其他二维半导亚博网站下载体的应用潜力。
隔爆是一个不利影响,发生在许多金属半导体接触接触,和造成的缺陷和复杂材料在接触界面的交互亚博网站下载。这种效果“针”的电气性能,接触到一个狭窄的范围,不管使用的金属接触。
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由于隔爆,工程师无法调整或改变金属和半导体之间的肖特基势垒降低半导体器件的设计灵活性。
FLP减少,工程师通常使用方法等非常轻,逐步将金属上的二维半导体,形成一个缓冲层之间的金属和半导体,或使用一个2 d金属接触与二维半导体材料。尽管这些方法都可以实现的,他们还没有帮助,不匹配的大规模制造使用主流行业目前可用的方法。
值得注意的是,Ang的团队表明,莫西人2N4和WSi公司2N4自然保护与隔爆,因为惰性氮键外层保护底层半导体层缺陷和材料在接触界面的交互。
由于这种保护,肖特基势垒是“拔掉”和可以调节以适应广泛的应用需求。这种性能增强有助于位置2 d在运行,以代替硅半导体技术,与关键球员像三星和台积电已经传递二维半导体电子产品感兴趣。
Ang预计,他们的努力将激励其他研究人员寻找更多的新发现的二维半导体系列令人兴奋的特性,即使是那些与应用程序以外的电子产品。
他们中的一些人可能会很穷的电子自旋电子学应用但很好,催化剂或作为太阳能电池的构建块。我们的下一个挑战是系统地扫描所有的这些2 d材料和归类他们根据他们的潜在的应用亚博网站下载。
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期刊引用:
王,Q。等。(2021)高效的欧姆接触和内置原子在莫西人子层保护2N4和WSi公司2N4单层膜。npj 2 d亚博网站下载材料和应用程序。doi.org/10.1038/s41699 - 021 - 00251 - y。
来源:https://www.sutd.edu.sg/