Levituoti 2-D puslaidininkiai geresniam našumui

Boaz Almog "levitates" a superconductor (Birželis 2019).

Anonim

Atominiu požiūriu ploni 2D puslaidininkiai atkreipė dėmesį į savo aukštesnes fizines savybes nei silicio puslaidininkiai; Nepaisant to, jie nėra patraukliausios medžiagos dėl jų struktūrinio nestabilumo ir brangesnio gamybos proceso. Norėdami sužinoti apie šiuos apribojimus, KAIST tyrimų grupė sustabdė dvimatį puslaidininkį ant kupolo formos nanostruktūros, kad būtų pagamintas labai efektyvus puslaidininkis už nedidelę kainą.

2-D puslaidininkinės medžiagos tapo silicio pagrindu veikiančių puslaidininkių alternatyvais dėl jų lankstumo, didelio skaidrumo ir puikias transportavimo savybes, kurios yra svarbios lanksčios elektronikos savybės.

Nepaisant jų išskirtinių fizikinių ir cheminių savybių, jie yra pernelyg jautrūs savo aplinkai dėl jų labai plonos pobūdžio. Taigi, bet kokie pagalbinio paviršiaus pažeidimai gali turėti įtakos 2-D puslaidininkių savybėms ir apsunkinti patikimų ir gerai veikiančių įrenginių gamybą. Visų pirma, tai gali sukelti rimtą judesių perkėlimo nešiklio arba šviesos išmetimo pasiskirstymą.

Siekiant išspręsti šią problemą, buvo dedamos pastangos, kad iš esmės blokuotų substrato poveikį. Vienas iš būdų yra sustabdyti 2-D puslaidininkį; tačiau šis metodas susilpnins mechaninį patvarumą, nes nėra 2-D puslaidininkių medžiagų šalmo.

Medžiagotyros ir inžinerijos katedros profesorius Yeon Sik Jungas ir jo komanda parengė naują strategiją, pagrįstą didelio tankio topografinių modelių įkėlimu kaip nanodimens palaikymo priemonė tarp 2-D medžiagų ir substrato, siekiant sušvelninti jų kontaktuoti ir blokuoti nepageidaujamus poveikius, kuriuos sukelia substratas.

Daugiau nei 90% kupolo formos rėmėjo yra tiesiog tuščia erdvė dėl savo nanometro dydžio. 2-D puslaidininkio įdėjimas į šią struktūrą sukuria panašią įtaką sluoksnio levitavimui. Taigi šis metodas užtikrina prietaiso mechaninį patvarumą, sumažinant nepageidaujamą substrato poveikį. Taikant šį metodą 2-D puslaidininkiui, nešiklio judesys padidėjo daugiau nei dvigubai, o tai reikšmingai pagerino 2-D puslaidininkių našumą.

Be to, komanda sumažino puslaidininkių gamybos kainą. Apskritai, ultragarštos kupolinės struktūros sukūrimas ant paviršiaus paprastai apima brangią įrangą, sukuriančią pavienius modelius. Tačiau komanda panaudojo savaime surenkamų nanopatternų, kuriuose molekulės sujungia nanostruktūras, metodą. Šis metodas sumažino gamybos sąnaudas ir parodė gerą suderinamumą su tradiciniais puslaidininkių gamybos procesais.

Profesorius Jungas sakė: "Šis tyrimas gali būti taikomas siekiant tobulinti įrenginius, naudojančius įvairias 2D puslaidininkines medžiagas, taip pat įtaisus, kuriuose naudojama graphene, metalo 2-D medžiaga. Tai bus naudinga daugeliu atvejų, tokių kaip medžiaga greitojo tranzistoriaus kanalai naujos kartos lankstiems ekranams arba aktyviam sluoksniui šviesos detektoriuose. "

menu
menu