用P型单层WSe2场效应晶体管的低电阻接触器进行扩展兴奋剂
Sihan Chen1, Yue Zhang2, William P King1,2,3,4
1Holonyak Micro and Nanotechnology Laboratory, The Grainger College of Engineering, University of Illinois Urbana-Champaign, Urbana, Illinois 61801, United States.
概括
这项研究引入了一种用于使用烯化 (WSe2) 染二维半导体场效应晶体管 (FET) 的新方法. 这种技术可以在单层WSe2p-FET中实现低电阻接触和高性能,而不会损坏材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 源/排水延伸注对于将先进的互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术的场效应晶体管 (FET) 的电阻降至最低至关重要.
- 像二硫化物 (MoS2) 和二化物 (WSe2) 这样的二维 (2D) 半导体对下一代CMOS设备具有前景.
- 一个重大挑战在于实现有效的延伸兴奋剂2D单层FET,而不会导致材料降解.
研究的目的:
- 展示一种用于单层WSe2 p-FETs的扩展兴奋剂的方法.
- 为了在2D FET中实现低阻力接触和高性能.
- 开发在2D材料中无损的纳米尺度选择性区域兴奋剂的策略.
主要方法:
- 利用自我限制的氧化方法将双层WSe2转化为WOxSey/WSe2异质二层.
- 采用无损 nanolithography 来定义一个无毒的纳米通道.
- 在接触点下面插入无形WOxSey中间层,以减少接触电阻.
主要成果:
- 实现了单层WSe2 (1.2±0.3 kΩ μm在10^13 cm^-2) 的创纪录的低接触电阻.
- 证明了一种WOxSey-doped延伸,具有10±1 kΩ □^-1.的低板电阻.
- 单层WSe2p-FETs具有50nm以下的通道,其最大排水电流为154μA μm^-1和开/关比为10^7-10^8.
结论:
- 开发的方法使单层WSe2p-FETs的有效延伸注和低电阻接触成为可能.
- 这种方法保留了高开电流,同时显著改善了开/关比.
- 这项工作为2D FET和其他2D电子架构中纳米尺度选择性兴奋剂提供了可行的策略.
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