创新的新技术可以为新一代柔性电子元件铺平道路。

创新的新技术可以为新一代柔性电子元件铺平道路。

一个工程专家团队开创了一种新的方法,用高k介电体(原子性薄的二维(2-D)晶体材料的组合)来简化范德华异质结构的生产。

这种二维材料之一是石墨烯,它由一个只有一个原子厚的碳原子蜂窝状结构组成。

尽管范德华杂岩的优势已被充分证明,但其发展却受到复杂生产方法的限制。

现在,研究团队开发了一种新技术,通过嵌入一种高k氧化物介质,使这些结构能够实现适当的电压标度、改进的性能和新的、附加功能的潜力。

这项研究可能为新一代柔性基础电子元件铺平道路。

这项研究发表在《科学进展》杂志上。

论文的合著者、埃克塞特大学的Freddie Withers博士说:“我们将激光可写入的高k介电体嵌入各种范德华异质结构器件中,而不损坏相邻的二维单层材料的方法为未来实际的柔性范德华器件打开了大门,如场效应晶体管、M。在1-2伏范围内工作的存储器、光电探测器和LED

将微电子设备发展到越来越小的规模的探索支撑着全球半导体行业的进步,包括科技和通信巨头三星和东芝在内的众多公司,已经被量子力学效应所阻碍。

这意味着,随着传统绝缘体厚度的减小,电子可以轻易地通过薄膜逃逸。

为了继续缩小器件的尺寸,研究人员正在研究用高介电常数(高k)氧化物替代传统的绝缘体。然而,常用的高钾氧化物沉积方法不能直接与二维材料兼容。

最新的研究概述了一种新的方法,即在不降低相邻二维材料性能的情况下,只在范德华器件中嵌入一种多功能、纳米尺度的高钾氧化物。

这项新技术允许创造一系列基本的纳米电子和光电器件,包括双栅石墨烯晶体管,以及垂直发光和探测隧道晶体管。

威瑟斯博士补充道:“事实上,我们从一个分层的二维半导体开始,利用激光照射将其化学转化为氧化层,这就允许了高质量的界面,从而提高了器件的性能。

“我特别感兴趣的是,我们发现母体hfs2的氧化过程发生在激光照射下,即使它夹在两个相邻的二维材料之间。这表明水需要在界面之间流动才能发生反应。”

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