二维材料于场效晶体管的应用
2019-06-06 08:33

场效应晶体管(FETs)是电子世界的基本组成单元。人们生活中使用的电脑、手机等电子设备都由场效应晶体管组成。为了进一步提高场效应晶体管的运行速度和微型化程度,并保证器件高性能的同时降低其能耗,研究人员付出了巨大的努力。但是,当沟道长度不断缩短至几纳米时,硅基晶体管器件的性能开始显著下降,显然已经进入了研究的瓶颈期。

二维半导体包括过渡金属二硫属化合物(TMDs)和黑磷等,具有丰富的价带结构和可调的厚度,展现出作为下一代沟道材料的巨大潜力。与传统的硅半导体相比,二维半导体在物理性质、电学性质和光学性质上具有巨大的优势。目前为止,有很多关于多种二维半导体的合成与应用等方面的报道。但是,影响二维半导体场效应晶体管性能的主要因素——界面需要得到更多的关注。

近日,哈尔滨工业大学的胡平安教授团队在综述性论文”Interfacial Engineering for Fabricating High‐Performance Field‐Effect Transistors Based on 2D Materials”中系统地总结了二维半导体场效应晶体管的构筑技术和方法。该综述总结了关于电极与半导体接触和介电层与半导体的界面的优化策略,介绍了二维半导体场效应晶体管在柔性晶体管、生物传感器和集成电路等方面的应用。最后,作者对二维半导体器件的发展方向进行了总结和展望,包括如何制备理想的界面接触、合成高质量高产量的二维半导体及其异质结构等。

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