Китайский ученый добился двумерного атомно-кристаллического двухслойного вертикального pn-перехода большой контролируемой области подготовки

Установите пикосети, согласно отчету Хунань университета, в последние годы, благодаря своим новым двумерная слоистых полупроводниковых структур и физических свойств, он показал большой потенциал для применения в следующем поколении электронных и оптико-электронной интегрированной системы. По сравнению с простыми два мерный материал, имеющий гетеропереход двумерную слоистого материала из-за резких интерфейсов толщину атомного слоя, и может регулироваться, однако, исследования с обычной структурой решетки, лучше всего подходит для достижения интеграции на мульти-чип привлек большое внимание. оставаясь в основном механический метод пилинга, а затем получен вертикальный стек гетеропереход, и этот метод потому, что форма получена размерность гетеропереход неконтролируемый, сильно ограничивает его дальнейшее развитие приложения. в сравнении, путем непосредственного метод выращивания гетероперехода, полученные с регулируемой формой и размером, а также другие преимуществами чистого интерфейсом, более потенциальные применениями. Однако прямая двумерный рост высокого качества большого размером по вертикали гетеропереходных слоистых атомов, в частности, р гетеро узел, по-прежнему является серьезной проблемой научного сообщества.

В последнее время, микро-устройства и информация нан профессор Пан система научно-исследовательский центр, Хунаньте университет практика привели нанофотонные материалов и устройства под контролем перекрестного исследование ученых использовали методы химического осаждения из паровой фазы, в первый раз WSe2 / SnS2 двухслойного макроскопический миллиметрового размером вертикального р-п гетероперехода контролируемое производство, а также достигнуты в высокопроизводительных интегрированных оптико-электронных приборов. результатом является новым важным прорывом в двумерном атомных исследований кристалла фотоэлектрической и ван-дер-Ваальса эпитаксия и оптоэлектроники крупномасштабных WSe2 / SnS2vertical двухслойные р-н перекрестки на титул в высшем международном журнале „Природа • связи“ (Природа связи, IF = 12,124) был опубликован, первый автор исследования профессор Пань ориентации и подготовки докторантов и Yangtie Фэн юаней Чжэн Бьют.

В этой работе исследователи добились тонкого крупномасштабного монослоя-монослоя с контролируемым ростом, основанного на глубоком понимании процесса роста, путем применения усовершенствованного двухступенчатого метода термического химического осаждения из паровой фазы и получения наибольшего WSe2 / SnS2 с вертикальным монокристаллическим двойным pn гетеропереходом, боковые размеры гетероперехода достигли порядка миллиметров. В этой большой области двумерного pn-гетероперехода исследователи также разработали и построили три разных типа устройств Обнаружено, что устройство гетероперехода с параллельным сечением показало очень низкий ток утечки (~ 10-14А) и высокое отношение переключения транзисторов (107) с хорошими оптоэлектронными характеристиками отклика Производительность лучше, чем ранее сообщаемый индекс. Время отклика до 520 нм лазера составляет около 500 микросекунд, что превышает все непосредственно растущие вертикальные pn-гетеропереходы, даже лучше, чем большая часть гетероперехода, образованного механическим переносом отслаивания. Кроме того, Благодаря реализации трех различных устройств производительности на одном и том же крупноразмерном двумерном гетеропереходе соответствующие устройства могут быть выбраны в соответствии с конкретными требованиями к использованию в будущем и достигнут определенного уровня интеграции. Следующим шагом будет строить новые двумерные материальные интегрированные оптико-электронные приборы и системы, чтобы заложить фундамент.

Исследовательская работа поддерживалась такими темами, как «Национальный выдающийся молодежный фонд», Национальный фонд естественных наук Китая и «Основной проект в области науки и технологий провинции Хунань» и была поддержана командой Хуэйда, Шанхайского института технической физики, команды Мяо Фэн из Нанкинского университета и Sun Litao Юго-Восточного университета.