高流动性三原子厚的半导体薄膜具有晶圆尺度均性
Kibum Kang1, Saien Xie2, Lujie Huang1
1Department of Chemistry and Chemical Biology, Cornell University, Ithaca, New York 14853, USA.
Nature
|May 1, 2015
概括
研究人员开发了一种新的金属有机化学蒸汽沉积技术,用于大规模,高质量的单层过渡金属二甲基化物 (TMD) 薄膜. 这使得高性能电子产品,如晶体管和光探测器,可以在晶圆尺度上制造.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 半导体薄膜对于现代电子和光电子技术至关重要.
- 在传统的半导体中实现原子尺度厚度是具有挑战性的.
- 过渡金属二化物 (TMD) 为下一代设备提供独特的电子特性.
研究的目的:
- 为应对高性能单层TMD片大规模,均增长的挑战.
- 为了使原子薄,高性能晶体管和光电探测器的批量制造.
- 推进超薄和灵活电子产品的发展.
主要方法:
- 开发了一种新的金属有机化学蒸气沉积 (MOCVD) 技术.
- 在SiO2基板上直接生长4英寸单层二硫化物 (MoS2) 和二硫化物的晶片尺寸薄膜.
- 片的特点是同质性和电性能.
主要成果:
- 在整个4英寸晶圆尺度电影中实现了极好的空间均性.
- 对于MoS2:在室温下30cm2/V·s和在90K时114cm2/V·s的高电子流动性得到证明.
- 成功制造出高性能单层MoS2场效应晶体管,具有99%的设备产量和垂直堆叠的晶体管设备.
结论:
- 新的MOCVD技术使高质量的单层TMD能够在晶圆尺度上生长.
- 这一突破促进了先进的原子薄电子设备的批量制造.
- 为实现具有增强功能的集成电路铺平了道路.
