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最新半導體薄膜厚度僅有三個原子

發布日期:2017年11月16日  瀏覽次數:937

美國科學家首次制造出厚度僅為三個原子的二硫化鉬半導體薄膜,其不僅身材纖細,而且擁有優異的電學屬性,可廣泛用來制造各種超薄的電子設備。

該研究的領導者、康奈爾大學化學和化學生物學助理教授吉沃格·帕克說:“新得到的二硫化鉬半導體薄膜的電學性能可與二硫化鉬單晶體相媲美,但我們得到的并非纖薄的晶體,而是4英寸的晶片(晶體上按一定方位角切下的薄片)。”

帕克說,以前的大量研究中,二硫化鉬只能分散地種植出來,就像海上孤立的島嶼一樣,但制造出像紙片一樣光滑、平坦、超纖薄的薄片是通往實際設備應用的必經之路。

研究人員利用金屬有機化學氣相沉積(MOCVD)技術制造出了所需的薄片,該技術廣泛應用于工業領域,但使用的是其他材料。據每日科學網報道,在最新研究中,帕克團隊對這一技術進行了系統性優化,對環境和溫度進行了調整,從而制造出了新的薄膜。他們發現,使用一點氫氣并處于一個完全干燥的環境中,晶體就能完美地生長在一起。

該研究論文的聯合作者、康奈爾大學應用和工程物理學教授戴維·穆勒領導的研究人員借助先進的透射電子顯微鏡,在薄膜生長時,對薄膜的質量和性能進行了測試。研究結果表明,這種厚度僅為三個原子的半導體薄膜可與二氧化硅逐層堆積在一起,從而制成多層且超級纖薄的電子設備,研究發表在近期出版的《自然》雜志上。

研究人員還對MOCVD方法稍作修改,制造出了擁有不同電學屬性和顏色的二硫化鎢薄膜,他們希望能進一步改進這一方法,制造出僅為數個原子厚度的其他薄膜,并最終制造出新奇的電子設備和光電設備。

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