Levitiranje 2-D polprevodnikov za boljše delovanje

TRAGOM ISTINE | Akustična levitacija u drevnom Egiptu (Junij 2019).

Anonim

Atomsko tanki 2-D polprevodniki so opozarjali na svoje vrhunske fizikalne lastnosti nad silikonskimi polprevodniki; kljub temu niso najbolj privlačni materiali zaradi strukturne nestabilnosti in drage izdelave. Da bi razjasnili te omejitve, je raziskovalna skupina KAIST začasno prekinila 2-D polprevodnik na kupolastem nanostrukturi, da bi ustvaril zelo učinkovit polprevodnik po nizki ceni.

2-D polprevodniški materiali so se pojavili kot alternativa za polprevodnike na osnovi silicija zaradi njihove inherentne fleksibilnosti, visoke preglednosti in odličnih lastnosti prevoza nosilcev, ki so pomembne značilnosti za prilagodljivo elektroniko.

Kljub izjemnim fizikalnim in kemijskim lastnostim so zaradi izjemno tanke narave preobčutljivi za okolje. Zato lahko morebitne nepravilnosti na podporni površini vplivajo na lastnosti 2-D polprevodnikov in otežujejo izdelavo zanesljivih in dobro izvedljivih naprav. Zlasti lahko povzroči resno poslabšanje mobilnosti polnilnih nosilcev ali izkoristka svetlobe.

Da bi rešili ta problem, so se nadaljevala prizadevanja za temeljito blokiranje učinkov substrata. Eden od načinov je, da se suspendira 2-D polprevodnik; vendar bo ta metoda poslabšala mehansko vzdržljivost zaradi odsotnosti podpornika pod 2-D polprevodniškimi materiali.

Profesor Yeon Sik Jung iz Oddelka za materialne vede in inženirstvo in njegova ekipa sta oblikovali novo strategijo, ki temelji na vstavljanju topografskih vzorcev z visoko gostoto kot nosilca, ki vsebuje nanodelce, med 2-D materiali in substratom, da bi ublažili svoje stiku in blokirati neželene učinke, ki jih povzroča substrat.

Več kot 90% podpornika v obliki kupole je preprosto prazen prostor zaradi svoje nanometrske velikosti. Postavitev 2-D polprevodnika na to strukturo ustvarja podoben učinek kot levitacija plasti. Zato ta metoda zagotavlja mehansko vzdržljivost naprave in zmanjšuje neželene učinke substrata. S to metodo uporabimo 2-D polprevodnik, mobilnost nosilcev je bila več kot podvojena, kar kaže na znatno izboljšanje učinkovitosti 2-D polprevodnika.

Poleg tega je ekipa zmanjšala ceno proizvodnje polprevodnika. Na splošno konstruiranje ultra finega dome strukture na površini običajno vključuje drago opremo za ustvarjanje posameznih vzorcev na površini. Vendar pa je ekipa uporabljala metodo samosestavljanja nanopatternov, v katerih se sestavljajo molekule, ki tvorijo nanostrukturo. Ta metoda je privedla do zmanjšanja proizvodnih stroškov in izkazala dobro združljivost s konvencionalnimi postopki proizvodnje polprevodnikov.

Profesor Jung je dejal: "To raziskavo lahko uporabimo za izboljšanje naprav, ki uporabljajo različne polprevodniške materiale 2-D, pa tudi naprave, ki uporabljajo grafen, kovinski material 2-D. Uporaben bo v širokem naboru aplikacij, kot je material za tranzistorske kanale visoke hitrosti za prilagodljive zaslone naslednje generacije ali za aktivni sloj v svetlobnih detektorjih. "

menu
menu