据Tech Xplore网站5月6日报道,韩国蔚山国家科学技术研究所(UNIST)的研究人员了研究了一种制备过渡金属二碲化物薄膜的方法,这种薄膜可以集成在二维金属半导体中。该研究成果发表在《自然电子学》杂志上,有望缓解现有基于二维材料电子学的高接触电阻带来的挑战。
进行这项研究的研究员宋永权教授表示:“大多数使用二维过渡金属二硫化物的研究都专门利用了大块单晶的机械剥落薄片,这阻碍了材料的实际应用。”此外,金属与半导体界面的缺陷会引发接触问题(包括费米能级钉扎效应),从而降低基于二维材料的纳米电子器件的载流子注入效率。我们试图用低功函数的金属二维过渡金属二硫化物来解决这些接触问题。我们应用二维过渡金属二硫化物薄膜作为电接触,将载流子注入二硫化钼等二维半导体,发现这种电子器件遵循载流子注入的理想规律(即肖特基-莫特理论),这在控制界面处电子流动的效率方面具有实质性的优势。”
宋永权教授和他的同事设计的合成过渡金属二硫化物的新方法需要使用富碲共晶合金作为触发晶体形核和生长的气体源。利用这种方法,研究人员能够在较短的时间(大约10分钟)内,在相对较低的450℃温度下生长4英寸尺度的二维过渡金属二硫化物。值得注意的是,该工艺还可用于制备具有各种不同结构模式的晶圆级薄膜。
基于该新型二维金属合成方法,研究人员正在计划研究二维/二维异质结构和器件集成。
更多信息:Seunguk Song et al. Wafer-scale production of patterned transition metal ditelluride layers for two-dimensional metal–semiconductor contacts at the Schottky–Mott limit, Nature Electronics (2020). DOI: 10.1038/s41928-020-0396-x
文章链接:https://www.nature.com/articles/s41928-020-0396-x