具有費米能級調(diào)諧范德華半金屬電極的p型2D單晶晶體管陣列的制造

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UNIST材料科學與工程系和半導體材料與器件工程研究生院的Soon-YongKwon教授與ZonghoonLee教授合作，開始了一項開創(chuàng)性的研究工作，重點是開發(fā)高性能p-型半導體器件，采用二碲化鉬(MoTe2)——一種以其獨特性能而聞名的化合物。這項開創(chuàng)性技術(shù)在超精細技術(shù)至關(guān)重要的下一代互補金屬氧化物半導體(CMOS)行業(yè)中具有廣闊的應用前景。

CMOS器件基于p型和n型半導體的互補鍵合。CMOS器件以其低功耗而聞名，廣泛應用于個人電腦和智能手機等日常電子設備中。雖然硅基CMOS很普遍，但由于二維材料的薄結(jié)構(gòu)，人們對作為未來半導體潛在候選材料的興趣日益濃厚。然而，在這些材料上形成三維金屬電極時，在制造過程中出現(xiàn)了挑戰(zhàn)，導致界面處出現(xiàn)各種缺陷。

在這項由Kwon教授團隊和Lee教授團隊牽頭的研究工作中，他們專注于利用MoTe2(一種已知具有獨特性能的化合物)開發(fā)高性能p型半導體器件。通過采用化學氣相沉積(CVD)技術(shù)，通過化學反應促進薄膜形成，研究人員成功合成了純度極高的大面積4英寸MoTe2晶片。研究結(jié)果發(fā)表在《自然通訊》上。

關(guān)鍵的創(chuàng)新在于通過將三維金屬沉積到二維半金屬上來控制功函數(shù)，從而有效地調(diào)制阻止電荷載流子進入的勢壘層。此外，這種方法利用三維金屬作為二維金屬的保護膜，從而提高產(chǎn)量并實現(xiàn)晶體管陣列器件。

“我們研究的意義超出了MoTe2的范疇，”SoraJang(UNIST材料科學與工程碩士/博士聯(lián)合項目)解釋道?！伴_發(fā)的設備制造方法可應用于各種二維材料，為該領(lǐng)域的進一步發(fā)展打開了大門。”

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