博文
研究快讯 | 二维半导体包覆和范德华接触的晶体管构筑方法
|
EDITORS' SUGGESTION
Intrinsic Electronic Properties of BN-Encapsulated, van der Waals Contacted MoSe2 Field-Effect Transistors
Yinjiang Shao (邵印江), Jian Zhou (周健), Ning Xu (徐宁), Jian Chen (陈健), Kenji Watanabe (渡邊賢司), Takashi Taniguchi (谷口尚), Yi Shi (施毅), and Songlin Li (黎松林)
Chin. Phys. Lett. 2023, 40 (6): 068501
DOI: 10.1088/0256-307X/40/6/068501
文章亮点
开发了一种同时实现二维半导体包覆和范德华接触的晶体管构筑方法，获得了本征的器件电学性能，包括超低界面陷阱密度、超小的电扫描回滞、近极限的亚阈值摆幅，为研究半导体材料的本征电学性能提供了一种简便的技术途径。
左图：二维晶体管的范德华堆垛示意图。中图：不同温度下半导体沟道本征电导率的栅控行为。插图：不同栅压下沟道的电导率-温度特性。右图：不同厚度沟道的迁移率-温度特性。
二维半导体包覆和范德华接触的晶体管构筑方法
研究背景
目前摩尔定律已逼近硅材料的物理极限，通过简单的制程换代来获得器件微缩也日趋困难。二维过渡金属硫族化合物拥有适合的带隙、原子级的厚度以及无悬挂键的平整表面，被认为是下一代深度摩尔器件沟道的重要候选者。然而，二维材料极端的厚度条件使得各种非本征散射机制占据电学输运主导，此外由于传统电极制备方法造成的费米钉扎效应也造成较大的载流子注入势垒。这两个因素均严重制约了器件的电学性能，也限制了研究者对二维半导体材料本征电学输运的评估。
内容简介
最近，南京大学的黎松林课题组通过优化范德华堆垛顺序，报道了一种简便的同时实现二维半导体沟道钝化包覆和范德华接触的晶体管构筑方法，制备出一种BN全包覆的顶栅底接触Au/BN/MoSe2/Au/BN器件，并对器件的电学输运特性进行了全面表征。研究表明，BN全包覆的晶体管表现出了异常洁净的界面和优异的电学性能，其中界面陷阱密度低于1010 cm-2、电学扫描回滞低于10 mV、接近极限（约65 mV/dec）的亚阈值摆幅、以及优异的室温和低温迁移率。变温电学测试表明，范德华接触的界面肖特基势垒约68 meV，接触电阻约4.5 kΩ∙μm，远低于传统接触方法。论文还系统研究了Au/MoSe2范德华接触中各注入参量对温度和载流子浓度的依赖关系，对深入理解二维范德华接触具有重要的参考价值。
研究意义和重要性
开发的兼具沟道包覆和范德华接触特征的晶体管构筑方法，为评估二维半导体的本征电学特性提供了一种便利的方法，不仅对深入理解材料的物理特性具有重要意义，而且有助于评估其深度摩尔技术潜力，推动下一代深度摩尔微电子学发展。
研究快讯集锦
基于斯塔克效应实现单个铒离子发光的大范围调谐
利用超快激光在单层MoS2中产生可由声子调控的磁性
水热法获得无间隙Fe的铁基超导体FeSe0.2Te0.8单晶
使用频率可调的抗磁悬浮探测器寻找超轻暗物质
扭角双层GaTe中的光学可调控的摩尔激子
利用外加磁场调控材料的热膨胀系数
多组份玻色超流系统的流体力学
超导系统中实现非阿贝尔任意子的量子模拟
钽基富氢化物高压合成和高压超导的发现
利用解纠缠张量强化密度矩阵重整化群算法
基于第一性原理计算的Lu-H-N相图
基于范德华A型反铁磁CrSBr的自旋过滤隧道结中的巨大隧穿磁电阻
双层1T-TiSe2中的电子-激子耦合
Fe基Kagome晶格化合物单晶Y0.5Fe3Sn3的结构确定、非稳反铁磁态及输运行为
π介子质量分布的实验确定
700 Wh/kg锂二次软包电池
转角四层二硫化钼莫尔超晶格中铁电序与关联态的耦合
LuH2压力诱导的颜色变化
门电压可调的细直径InAs-Al纳米线超导量子比特
手性磁畴壁调控量子反常霍尔效应
“12442”型铁基超导体RbCa2Fe4As4F2中奇异的第二峰效应
利用时间合成维度构建光学神经网络
基于随机态含时演化的大尺度密度泛函理论计算方法
插层铁基(Li,Fe)OHFeSe：准二维高Tc超导电性
强场电离诱导的电子-空穴相干性实时测量
含记忆临界现象理论
光学克尔非线性谐振腔中的动态非互易
范德华铁磁/半导体异质结中的大室温磁电阻
准二维铁硒基超导体中普适赝能隙行为的核磁共振实验证据
兆巴高压下的金刚石NV中心光探磁共振
在超导量子电路中演示非阿贝尔系统的量子几何张量测量
基于里德堡原子基态封锁的双量子比特几何门
SrTiO3单晶立方相到四方相转变引起的弹性异常
氮化二聚钴：一类潜在的新型高温超导材料
Manakov方程中调制不稳定性和非简并Akhmediev呼吸子
表面粗糙的聚集和反聚集效应对电子隧穿的巨大影响
对数量子时间晶体
本征微观态的重整化群理论
伊辛模型的几何上临界维度
通过氢化钙退火方法连续掺杂Bi2212至电子掺杂超导体
氦离子注入制备的钇钡铜氧高温超导约瑟夫森结
变分角转移矩阵重正化群方法及其在经典统计模型中的应用
在单比特上基于量子态判别的互文性实验验证
巨行星内部可能存在的氦-二氧化硅化合物
范德瓦尔斯超导材料中准二维超导电性和可调控近藤晶格的共存
QCD强耦合常数在微扰及非微扰能区跑动行为的新分析
始于生成网络的马尔可夫链蒙卡
压力诱导具有超高能量密度的含氖聚合氮化物
FeSe超导体的反常能带劈裂和强各向异性超导能隙随掺硫的奇异演变
锁相热扩散趋肤效应
用于拓扑量子器件的纯相超细InAs–Al纳米线原位分子束外延
α-CsPbI3的缺陷容忍性：高温相材料中点缺陷性质的计算方法
Valence Quark Ratio in the Proton
高混合熵提升非晶合金的能量状态
在可调耦合超导量子比特中实现全微波脉冲的CZ门
BaO/SrTiO3界面的电输运性质研究
高通量第一性原理计算探索潜在的笼目材料
点此浏览所有Express Letters
CPL Express Letters栏目简介
为了保证重要研究成果的首发权和显示度，CPL于2012年6月开设了Express Letters栏目。此栏目发表速度快，学术质量高。截至2020年底，平均每篇被引用约20次，已经在国内物理学界建立起良好口碑与声望，来稿数量不断增加。
收录于合集 #研究快讯 46上一篇下一篇阅读原文
https://m.sciencenet.cn/blog-3426263-1394622.html
上一篇：拓扑材料周期表
下一篇：CPL影响力再上新台阶 | IF=3.5
