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InfoMat:基于Bi2O2Se /石墨烯范德华异质结的光电及短沟道器件

石墨烯联盟2019.9.2我想分享

传统的异质结是高性能半导体电子器件的核心结构,是现代集成电路技术的基础。构建具有低缺陷密度界面的异质结结构是未来开发基于石墨烯的集成电路和光电探测技术的关键。对于通过外延生长构造的传统异质结,由于需要满足材料界面的晶格匹配,因此结构异质结结构的材料的选择受到很大限制。然而,由于其层状结构和层间范德华相互作用,可以忽略二维材料异质结界面的晶格匹配,并且通过传统的转移技术可以容易地获得具有低缺陷密度界面的异质结结构。因此,不同的二维材料可以以各种方式彼此组合以构建异质结结构,这为器件应用和界面物理性质研究提供了优异的材料系统。

最近,北京大学化学与分子工程学院彭海林研究小组通过直接转移法实现了高迁移率二维半导体Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结结构的构建,并将这种异质结应用于短沟道领域。实际上是晶体管和红外探测器。研究人员通过聚合物辅助转移法将石墨烯转移到二维Bi2O2Se,然后在Bi2O2Se表面上蚀刻石墨烯,以显示Bi2O2Se通道。覆盖Bi2O2Se沟道两侧的石墨烯保持良好的单晶特性并与Bi2O2Se良好接触。在短沟道场效应晶体管的应用中,基于Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结,50nm栅长度场效应晶体管构造良好,并显示出良好的n型晶体管特性和栅极控制。能力。就光电器件而言,Bi2O2Se的van der Waals异质结和在接触界面处形成的石墨烯具有非常低的能垒,这使得光生载流子能够在两端有效地注入电极,从而实现红外波段。激光响应很好。因此,基于Bi 2 O 2 Se和石墨烯的范德瓦尔斯异质结显示出它们在半导体器件中的应用的良好前景。

研究结果于2019年8月11日在InfoMat上发表,标题为“利用Bi2O2Se /石墨烯van der Waals异质结来开发高效光电探测器和短沟道场效应晶体管”(DOI: 10.1002/inf2.)。这项工作由国家自然科学基金项目资助。

文章来源:MaterialsViews

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传统的异质结是高性能半导体电子器件的核心结构,是现代集成电路技术的基础。构建具有低缺陷密度界面的异质结结构是未来开发基于石墨烯的集成电路和光电探测技术的关键。对于通过外延生长构造的传统异质结,由于需要满足材料界面的晶格匹配,因此结构异质结结构的材料的选择受到很大限制。然而,由于其层状结构和层间范德华相互作用,可以忽略二维材料异质结界面的晶格匹配,并且通过传统的转移技术可以容易地获得具有低缺陷密度界面的异质结结构。因此,不同的二维材料可以以各种方式彼此组合以构建异质结结构,这为器件应用和界面物理性质研究提供了优异的材料系统。

最近,北京大学化学与分子工程学院彭海林研究小组通过直接转移法实现了高迁移率二维半导体Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结结构的构建,并将这种异质结应用于短沟道领域。实际上是晶体管和红外探测器。研究人员通过聚合物辅助转移法将石墨烯转移到二维Bi2O2Se,然后在Bi2O2Se表面上蚀刻石墨烯,以显示Bi2O2Se通道。覆盖Bi2O2Se沟道两侧的石墨烯保持良好的单晶特性并与Bi2O2Se良好接触。在短沟道场效应晶体管的应用中,基于Bi2O2Se和石墨烯的范德华异质结,50nm栅长度场效应晶体管构造良好,并显示出良好的n型晶体管特性和栅极控制。能力。就光电器件而言,Bi2O2Se的van der Waals异质结和在接触界面处形成的石墨烯具有非常低的能垒,这使得光生载流子能够在两端有效地注入电极,从而实现红外波段。激光响应很好。因此,基于Bi 2 O 2 Se和石墨烯的范德瓦尔斯异质结显示出它们在半导体器件中的应用的良好前景。

研究结果于2019年8月11日在InfoMat上发表,标题为“利用Bi2O2Se /石墨烯van der Waals异质结来开发高效光电探测器和短沟道场效应晶体管”(DOI: 10.1002/inf2.)。这项工作由国家自然科学基金项目资助。

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