Il existe trois types de méthodes pour le dopage de type N du phosphore noir: méthode de dopage de substitution, y compris l'implantation ionique et le traitement au plasma, la méthode de transfert de charge de surface impliquant des molécules de gaz, des particules métalliques, de la matière organique et de l'oxyde; le dopage sur le terrain L'addition de la méthode de dopage peut faire du dopage de type N de quelques matériaux bidimensionnels, mais l'introduction d'un état défectueux et d'un centre de diffusion des impuretés de charge entraîne une atténuation sérieuse des caractéristiques de transport du transporteur. Ensuite, le procédé de transfert de charge de surface est une méthode de dopage efficace , Mais l'introduction de la matière organique dans la méthode de transfert de charge de surface et d'autres matériaux entraînera une instabilité de l'appareil rend également la compatibilité des périphériques avec les dispositifs semi-conducteurs traditionnels. Le dopage de terrain couramment utilisé dans le SixNy a une densité élevée de centre de charge positive (K + centre) Le centre est dérivé de la suspension de + Si≡N3. Le dopage sur le terrain avec SixNy a été appliqué aux cellules solaires à base de silicium et aux dispositifs bidimensionnels WSe2. En outre, SixNy est un matériau compatible COMS traditionnel, couramment utilisé dans l'isolation de circuits intégrés La couche et la barrière chimique, etc. SixNy est également un matériau de passivation pour l'étanchéité. Jusqu'à présent, il n'a pas été signalé que le dopage NN du phosphore noir soit effectué en utilisant l'effet de champ de SixNy.
L'Académie chinoise des sciences, l'Institut Suzhou de Nanotechnologie et le chercheur nano bionique, le groupe de recherche Zhang Kai s'est engagé à développer le phosphore noir, la modification du dopage, la préparation et le test des dispositifs et d'autres travaux de recherche, ils ont étudié l'utilisation de la méthode de transformation de la phase gazeuse aidée par la minéralisation du sélénium Détecteurs de phosphore noir et photométrique dopé et lasers femtosecondes, et travaux connexes publiés dans les petites et J. Mater. Chem. C. Sur la base des résultats de recherche ci-dessus, récemment Zhang Kai groupe de recherche et Shenzhen University Professeur Zhang Han coopération , Le dopage du type N du phosphore noir a été effectué en utilisant SixNy avec effet de champ et le phosphore noir de type P a été changé en phosphore noir de type N, et la mobilité électronique était de 176 cm2-1-1. En outre, les chercheurs ont réussi le P original - forme le phosphore noir et le phosphore noir dopé de type N pour construire une diode de jonction PN au phosphore noir et préparé un nouveau type d'onduleur logique à base de phosphore noir. Les chercheurs utilisent la compatibilité non-volatile, COMS et la stabilité de la meilleure SixNy est N-dopé avec du phosphore noir et une diode de type PN de phosphore noir et un onduleur logique de phosphore noir sont conçus. La stratégie fournit également un schéma de faisabilité pour le dopage d'autres matériaux bidimensionnels. Matelot fonctionnel sur.
Le travail de recherche a été soutenu par le «Programme des Cent Talents», la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine et la Fondation des sciences naturelles de la province de Jiangsu.
(B) la courbe Isd-Vg du transistor à effet de champ phosphore noir avant et après le dopage; (c) le transistor à effet de champ de phosphore noir dopé SixNy est différent de celui du transistor à effet de champ phosphore noir (D) SixNy transistor à effet de champ de phosphore noir dopé exposé à l'air pendant un mois, les caractéristiques de transmission de la courbe à différents stades, les conditions d'essai: température ambiante, Vsd = 100mV; (e), la température de la courbe de transmission, Vsd = 100mV; (F) la relation entre la mobilité des électrons et des trous du dispositif de phosphore noir dopé au fil du temps après le dopage du phosphore noir.
(A) l'image optique de la diode de type PN de phosphore noir; (b) la courbe Isd-Vsd du transistor à effet de champ de phosphore noir et la diode de type PN de phosphore noir; (c) la diode de type phosphore noir PN à différentes tensions de grille Isd-Vsd curve; (d) la relation entre le taux de rectification de la diode de type PN phosphore noir et la tension de grille.
Figure 3. (a) Diagramme schématique d'un onduleur logique de phosphore noir construit à partir d'un canal de phosphore noir de type P original et d'un canal de phosphore noir de type N dopé sur la base d'une seule couche de flocons de phosphore noir; (b) sous différentes tensions de polarisation appliquées, (C) fréquence de 100Hz, tension de sortie du périphérique et courbe de tension d'entrée; (d) fréquence 1000Hz, tension de sortie du périphérique et courbe de tension d'entrée (D) fréquence 1000Hz, tension de sortie du périphérique et courbe de tension d'entrée.