新加坡国立大学 图(a)和(b)分别显示了pn结和逆变器的示意图
在光照和负偏压条件下,受激电子进入二氧化锰层后,局域正电荷被留在氮化硼层中
这导致了二氧化钼层中的掺杂效应
学分:高级材料 新加坡国立大学的科学家发现了一种在钼二碲(MoTe2)异质结构上进行光致电子掺杂的方法,用于制造下一代逻辑器件
二维过渡金属二元化合物是发展下一代电子器件的有前途的构件
这些材料非常薄,并且具有独特的电学特性
研究人员有兴趣开发n型和p型场效应晶体管,使用二维TMDs来构建基本的逻辑电路组件
这些元件包括pn结和反相器
新加坡国立大学化学系和物理系的陈伟教授领导的研究小组发现,光照可以用来诱导掺杂效应,以非挥发性和可逆的方式改变其电学性质
由微尘2/氮化硼异质结构制成的场效应晶体管是通过在氮化硼层上层叠一薄层微尘2并连接金属触点来形成器件的
可以通过在光照条件下改变施加到氮化硼层的极性来改变器件的掺杂
当器件被照亮时,在BN带隙中占据类施主态的电子被激发并跃迁到导带中
通过向氮化硼层施加负偏压,这些光子激发的电子进入二氧化锰层,有效地将其掺杂到n型半导体中
留在氮化硼层中的正电荷产生正偏压,有助于维持二氧化锰层中的电子掺杂
研究小组发现,在没有任何外部干扰的情况下,光掺杂效应可以保持14天以上
该团队通过有选择地控制MoTe2材料上的光掺杂区域,在不使用光刻胶的情况下开发了pn结和反相器
根据他们的实验测量,MoTe2二极管的理想因子接近1
13,这接近于理想的pn结
陈教授在解释研究结果的意义时说:「基于二维异质结构的光掺杂效应的发现,为发展逻辑电子器件提供了一种制备无光致抗蚀剂pn结和反相器的潜在方法
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