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北大课题组:高性能二维半导体新材料展现出优异性能|真人百家家乐app

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真人百家家乐app-半导体材料是电子信息产业的基础。 现在,随着晶体管特征尺寸的增大,由于短沟道效应等物理法则和生产成本的允许,主流的硅系材料和CMOS (有序金属氧化物半导体)技术发展到10纳米工艺节点很难提高,摩尔法则有可能落幕因此开发新的高性能半导体栅极材料和新的原理晶体管技术是科学界和产业界近20年来的主流研究方向之一。 在许多CMOS栅极材料体系中,迁移率低于维纳镜和碳纳米管的二维半导体器件加工与传统微电子工艺兼容,同时其超薄平面结构有效地诱导了短沟道效应,成为后硅时代的纳米电子器件但是,现在的二维材料系(石墨烯、流形绝缘体、过渡金属硫族化合物、黄磷等)不能同时满足超高迁移率、带隙、环境稳定和可批量生产的现实拒绝,符合要求的高性能二维半导体新材料系的开发新型平稳的超高迁移率二维半导体材料BOX和晶体管示意图最近,北京大学化学与分子工程学院彭海琳教授的课题组和合作者第一次发现了同时具有超高电子迁移真人百家家乐app率、带隙、环境稳定和批量生产特征的新二维半导体(硒水解双彭海琳课题组基于对前期流形绝缘体(Bi2Se3,Bi2Te3)等二维量子材料的系统研究,将轻元素部分替代流形绝缘体中的重元素,减少重元素的磁矩轨道耦合等相对论效应,进而将其能量经过材料的理论设计和几年的实验探讨,该课题组找到了新的超高迁移率半导体型层状氧化物材料Bi2O2Se,采用化学气相沉积(CVD )法取得了高稳定性的二维Bi2O2Se晶体。 基于理论计算和电输运实验的测定,证明Bi2O2Se材料具有适合带隙(~0.8eV )的更大的电子有效质量(~0.14m0 )和超高的电子迁移率。

根据系统的运输测量,CVD生产的Bi2O2Se二维晶体在没有PCB时的低温空穴迁移率可以低于20000cm2/Vs,展示了明显的SdH量子波动不道德。 标准Bi2O2Se顶栅场效应晶体管具有高室温表观场效应迁移率(~2000cm2/Vs )和空穴迁移率(~450cm2/Vs )、相当大的电流电源比(> 106 )和理想的器件亚阈值振幅二维Bi2O2Se这一优良的性能和综合指标已经达到了数个一维和二维的材料体系。

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像Bi2O2Se这样的低迁移率半导体特性也有可能扩展到其他铋氧硫族材料(BOX:Bi2O2S、Bi2O2Se、Bi2O2Te )。 结合其卓越的环境稳定性和更容易规模获取的特点,超高迁移率二维半导体BOX材料体系在构建超高速和低功耗电子器件方面具有独特的优势,未来解决了问题摩尔定律进一步发展的瓶颈问题,微纳电子德_真人百家家乐app。

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