单层和双层WSe₂的大规模基辅助生长,缺陷密度低

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
• 纳米技术纳米技术

背景情况:

• 开发p型WSe2晶体管的发展受到制造高质量,大面积膜的挑战所阻碍.
• 现有的方法很难满足可扩展和可靠的WSe2膜生长的需求.
• 与n型MoS2的比较凸显了WSe2材料合成进步的需要.

研究的目的:

• 开发一种种植高质量,大面积WSe2膜的方法.
• 为了能够制造先进的p型WSe2晶体管.
• 通过一种新的CVD技术来研究WSe2膜的电子特性.

主要方法:

• 使用KOH利用基辅助化学蒸汽沉积 (AACVD).
• 在蓝宝石基板上增强核化,以控制单层和双层生长.
• 标志着薄膜质量,缺陷密度和晶体管性能.

主要成果:

• 实现了2英寸单层和厘米级双层WSe2薄膜,缺陷密度低 (1.6-1.8 × 10^12 cm^-2).
• 比拉耶WSe2晶体管表现出高孔/电子流动性 (119/34 cm2/Vs).
• 单层 WSe2 晶体管实现了 105/22 cm2/Vs 的移动性.
• 对于n型和p型设备来说,Bilayer WSe2的接触电阻较低.

结论:

• AACVD是一种生产大规模,高质量的WSe2膜的可行方法.
• 对于高性能电子应用,尤其是p型晶体管,WSe2薄膜显得有前途.
• Bilayer WSe2提供了卓越的性能特性,包括增强的移动性和降低的接触阻力.