מוליך למחצה 2-D מוליכים למחצה עבור ביצועים טובים יותר

Anonim

אטומית רזה 2-D מוליכים למחצה כבר למשוך תשומת לב על תכונות פיסיקליות מעולה שלהם על מוליכים למחצה סיליקון; עם זאת, הם לא החומרים הכי מושך בשל חוסר יציבות מבנית שלהם תהליך הייצור יקר. כדי לשפוך קצת אור על המגבלות האלה, צוות מחקר KAIST הושעה מוליך למחצה 2-D על מבנה nanostructure בצורת כיפה לייצר מוליכים למחצה יעיל מאוד בעלות נמוכה.

2-D חומרים מוליכים למחצה התפתחו כחלופות עבור מוליכים למחצה מבוססי סיליקון בגלל הגמישות הטבועה שלהם, שקיפות גבוהה, תכונות הובלה מעולה המוביל, שהם המאפיינים החשובים של אלקטרוניקה גמישה.

למרות התכונות הפיסיקליות והכימיות שלהם, הם רגישים לסביבה שלהם בגלל אופי רזה מאוד שלהם. לפיכך, כל חריגות משטח תומך יכול להשפיע על המאפיינים של מוליכים למחצה D-2 ולהפוך אותו קשה יותר לייצר מכשירים אמינים וביצועים טובים. בפרט, זה יכול לגרום השפלה חמורה של ניידות תשלום המוביל או תשואה פליטת אור.

כדי לפתור בעיה זו, נעשו מאמצים מתמשכים כדי לחסום את ההשפעות המצע. אחת הדרכים היא להשעות מוליכים למחצה דו-ממדיים; עם זאת, שיטה זו תפחית עמידות מכנית בשל היעדר תומך מתחת לחומרים מוליכים למחצה דו-ממדיים.

פרופ 'יון סיק יונג מהמחלקה למדע חומרים והנדסה וצוותו בא עם אסטרטגיה חדשה המבוססת על החדרת דפוסי טופוגרפי בצפיפות גבוהה כתומך ננוגאפ המכיל בין חומרים דו-ממדיים לבין המצע כדי להקל על מגע לחסום את המצע המושרה השפעות לא רצויות.

יותר מ -90% מהתומך בצורת כיפה הוא פשוט מקום ריק בגלל גודל קנה המידה שלו. הצבת מוליך למחצה דו-ממדי על מבנה זה יוצרת אפקט דומה לרוחב השכבה. לפיכך, שיטה זו מאבטח את עמידות מכנית של המכשיר תוך מזעור ההשפעות הלא רצויות מן המצע. על ידי החלת שיטה זו על מוליך למחצה דו-ממדי, ניידות המוביל הייתה יותר מאשר הוכפלה, דבר שהראה שיפור משמעותי בביצועים של מוליך למחצה דו-ממדי.

בנוסף, הצוות הקטינה את מחיר הייצור של המוליכים למחצה. באופן כללי, בניית מבנה כיפה אולטרה דק על פני השטח בדרך כלל כרוך בציוד יקר כדי ליצור דפוסים בודדים על פני השטח. עם זאת, הצוות מועסקים שיטה של ​​הרכבה עצמית nanopatterns שבו מולקולות להרכיב את עצמם כדי ליצור nanostructure. שיטה זו הובילה לצמצום עלויות הייצור הראו תאימות טובה עם תהליכי ייצור מוליכים למחצה קונבנציונאלי.

פרופ 'יונג אמר, "מחקר זה יכול להיות מיושם על מנת לשפר את ההתקנים באמצעות חומרים מוליכים למחצה שונים 2-D כמו גם התקנים באמצעות גרפן, חומר מתכתי 2-D. זה יהיה שימושי במגוון רחב של יישומים, כגון החומר עבור טרנזיסטור מהירות גבוהה עבור הדור הבא מציג גמיש או עבור השכבה הפעילה בגלאי האור. "

menu
menu