Existen tres tipos de métodos para el dopaje tipo N de fósforo negro: método de dopaje de sustitución, incluyendo implante de iones y tratamiento con plasma, método de transferencia de carga superficial que involucra moléculas de gas, partículas de metal, materia orgánica y óxido, dopaje de campo La adición del método de dopado puede hacer el dopaje tipo N de unos pocos materiales bidimensionales, pero la introducción del estado defectuoso y el centro de dispersión de impurezas de carga conduce a la atenuación seria de las características de transporte portador. Entonces, el método de transferencia de carga superficial es un método eficaz de dopaje , Pero la introducción de materia orgánica en el método de transferencia de carga de superficie y otros materiales conducirá a la inestabilidad del dispositivo también hace que la compatibilidad del dispositivo con los dispositivos semiconductores tradicionales es pobre.Dopaje de campo de uso común en el SixNy tiene una alta densidad de carga positiva centro (K + center) El centro se deriva de la suspensión de + Si≡N3 El dopaje de campo con SixNy se ha aplicado a las células solares basadas en silicio y dispositivos bidimensionales WSe 2. Además, SixNy es un material compatible con COMS tradicional, comúnmente utilizado en aislamiento de circuito integrado Capa y barrera química, etc. SixNy es también un material de pasivación para la impermeabilización Hasta el momento, no se ha informado de que el dopaje NN de fósforo negro se lleva a cabo utilizando el efecto de campo de SixNy.
La Academia China de Ciencias, el Instituto Suzhou de Nanotecnología y nano bionic investigador Zhang Kai grupo de investigación está comprometida con el crecimiento de fósforo negro, la modificación de dopaje, la preparación de dispositivos y pruebas y otros trabajos de investigación, estudiaron el uso de la mineralización agente asistida fase gas método de selenio Dopado de fósforo negro y detectores de fotones y los láseres femtosecond, y el trabajo relacionado publicado en pequeñas y J. Mater. Chem. C. Sobre la base de los resultados de la investigación anterior, recientemente Zhang Kai grupo de investigación y la Universidad de Shenzhen Profesor Zhang Han cooperación El dopaje tipo N de fósforo negro se llevó a cabo utilizando SixNy con efecto de campo y el fósforo negro de tipo P se cambió a fósforo negro de tipo N y la movilidad de electrones fue de 176cm2V-1s-1. - tipo de fósforo negro y fosfato negro tipo N dopado para construir un diodo de fusión de fósforo negro PN, y además preparó un nuevo tipo de inversor lógico con base de fósforo negro.Los investigadores utilizan la compatibilidad COMS no volátil, y la estabilidad de la mejor SixNy está dopado con N con fósforo negro, y se diseñan un diodo de tipo plan de PN de fósforo negro y un inversor de lógica de fósforo negro, que también proporciona un esquema de factibilidad para el dopaje de otros materiales bidimensionales. Compañero funcional riales.
El trabajo de investigación ha sido apoyado por el Programa de Cien Talentos, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China y la Fundación de Ciencias Naturales de la provincia de Jiangsu.
(B) la curva Isd-Vg del transistor de efecto de campo de fósforo negro antes y después del dopaje, (c) el transistor de efecto de campo de fósforo negro dopado SixNy es diferente del transistor de efecto de campo de fósforo negro (D) SixNy transistor de efecto de campo de fósforo negro dopado expuesto al aire durante un mes, las características de transmisión de la curva en diferentes etapas, las condiciones de prueba: temperatura ambiente, Vsd = 100mV, (e), la temperatura de la curva de transmisión, Vsd = 100mV; (F) la relación entre la movilidad de electrones y agujeros del dispositivo de fósforo negro dopado en el tiempo después del dopaje del fósforo negro.
(B) la curva Isd-Vsd del transistor de efecto de campo de fósforo negro y el diodo de tipo PN de fósforo negro, (c) el diodo de tipo PN de fósforo negro a diferentes voltajes de puerta Curva de Isd-Vsd, (d) la relación entre la razón de rectificación del diodo del tipo PN del fósforo negro y la tensión de la puerta.
Figura 3. (a) Diagrama esquemático de un inversor lógico de fósforo negro construido a partir de un canal de fósforo negro de tipo P original y un canal de fósforo negro de tipo N dopado a base de una sola capa de copos de fósforo negro, (b) bajo diferentes voltajes de polarización aplicados, (D) frecuencia de 1000Hz, el voltaje de salida del dispositivo y la curva de voltaje de entrada, (d) la frecuencia de 1000Hz, el voltaje de salida del dispositivo y la curva de voltaje de entrada.