用于逻辑器件制造的二维材料中的光电透镜

美国国立大学的科学家们发现了一种在二硫化钼(mote2)异质结构上进行光诱导电子掺杂的方法,用于制造下一代逻辑器件。

二维(2d)过渡金属二茂金属(TMD)是下一代电子器件发展的重要基石。这些材料具有原子性的薄,并具有独特的电性能。研究人员有兴趣利用二维TMD制作基本逻辑电路元件,开发N型和P型场效应晶体管(FET)。这些元件包括P-N结和反相器。

一个由化学系和物理系的陈伟教授领导的团队发现,光照明可以用来诱导对mote2基场效应晶体管的掺杂效应,从而以非挥发性和可逆的方式改变其电性能。由mote2/bn异质结构制成的场效应晶体管是通过将mote2薄片分层到氮化硼(bn)层上并连接金属触点以形成该器件来制造的。

通过改变在光照条件下对氮化硼层施加的极性,可以改变器件的掺杂性能。当该器件被照明时,占据BN带隙中类供体态的电子被激发并跃迁到导带中。通过对bn层施加负偏压,这些光子激发的电子进入mote2层,有效地掺杂到n型半导体中。

留在bn层的正电荷产生正偏压,有助于维持mote2层的电子掺杂。研究小组发现,在没有任何外部干扰的情况下,光电效应可以保持14天以上。

该小组通过选择性地控制MOTE2材料上的光电倍增区域,开发了不使用光刻胶的P-N结和反相器。根据实验测量,MOTE2二极管的理想系数接近1.13,接近理想p-n结的理想系数。

陈教授解释了这些发现的意义,“发现了一种基于二维异质结构的光电效应,为研制逻辑电子器件提供了一种制造无光刻胶p-n结和反相器的潜在方法。”

WPA6021602IMG

图(a)和(b)分别显示了P-N结和反相器的示意图。在光照和负偏压条件下,受激电子进入MOTE2层后,在氮化硼层中留下局部正电荷。这会在mote2层中产生掺杂效应。

» 本文来自:港泉SMT » 用于逻辑器件制造的二维材料中的光电透镜 » 版权归原作者所有,转载务必注明出处。

» 链接地址:https://www.vipsmt.com/news/hydt/37183.html