具有費米能級調諧范德華半金屬電極的p型2D單晶晶體管陣列的制造

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UNIST材料科學與工程系和半導體材料與器件工程研究生院的Soon-YongKwon教授與ZonghoonLee教授合作，開始了一項開創性的研究工作，重點是開發高性能p-型半導體器件，采用二碲化鉬(MoTe2)——一種以其獨特性能而聞名的化合物。這項開創性技術在超精細技術至關重要的下一代互補金屬氧化物半導體(CMOS)行業中具有廣闊的應用前景。

CMOS器件基于p型和n型半導體的互補鍵合。CMOS器件以其低功耗而聞名，廣泛應用于個人電腦和智能手機等日常電子設備中。雖然硅基CMOS很普遍，但由于二維材料的薄結構，人們對作為未來半導體潛在候選材料的興趣日益濃厚。然而，在這些材料上形成三維金屬電極時，在制造過程中出現了挑戰，導致界面處出現各種缺陷。

在這項由Kwon教授團隊和Lee教授團隊牽頭的研究工作中，他們專注于利用MoTe2(一種已知具有獨特性能的化合物)開發高性能p型半導體器件。通過采用化學氣相沉積(CVD)技術，通過化學反應促進薄膜形成，研究人員成功合成了純度極高的大面積4英寸MoTe2晶片。研究結果發表在《自然通訊》上。

關鍵的創新在于通過將三維金屬沉積到二維半金屬上來控制功函數，從而有效地調制阻止電荷載流子進入的勢壘層。此外，這種方法利用三維金屬作為二維金屬的保護膜，從而提高產量并實現晶體管陣列器件。

“我們研究的意義超出了MoTe2的范疇，”SoraJang(UNIST材料科學與工程碩士/博士聯合項目)解釋道。“開發的設備制造方法可應用于各種二維材料，為該領域的進一步發展打開了大門。”

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