チームエンジニアは単原子原子だけの酸化物半導体

Anonim

UNISTと提携した新しい研究では、単原子層の世界最薄酸化物半導体を製造するための新しい方法が導入されました。 これにより、超小型センサなどの薄くて透明でフレキシブルな電子デバイスの新しい可能性が開かれる可能性があります。

この新しい極薄酸化物半導体は、UNISTの材料科学と工学のZonghoon教授が率いる科学者チームによって作られました。 研究では、李教授は1原子層の二次元酸化亜鉛(ZnO)半導体の形成を実証することに成功した。

この材料は、原子層堆積を用いて、グラフェン上に単一原子厚のZnO層を直接成長させることによって形成される。 また、単層グラフェン上の半導体酸化物の最も薄いヘテロエピタキシャル層でもあります。

「最近注目されている従来のウェアラブル電子機器には、柔軟で高性能のデバイスが不可欠です」とLee教授は言います。 「この新しい材料を使用することで、真に高性能なフレキシブルデバイスを実現できます。

半導体技術は、より小さいフィーチャ・サイズおよびより高い動作効率に向かって継続的に移動し、既存のシリコン半導体もこの傾向に従うと思われる。 しかしながら、製造プロセスがより微細になるにつれて、性能は非常に重要な問題となり、シリコンに取って代わる次世代半導体について多くの研究が行われている。

グラフェンは優れた導電性を有するが、バンドギャップがないため、半導体エレクトロニクスのシリコンの代替として直接使用することはできない。 バンドギャップは、物質が電気を運ぶ電子の流れを開始および停止する能力を与える。 しかし、グラフェンでは、電子はエネルギーにかかわらず一定速度でランダムに移動し、停止することはできません。

これを解決するために、研究チームは、グラフェン上のZnO単分子膜の優先ジグザグ端での亜鉛と酸素の原子ごとの成長を現場観察により実証することに決めました。 次に、量子閉じ込めとグラフェン様の「ハイパーハニカム」構造と高い光透過性により、最も薄いZnO単分子層が広いバンドギャップ(4.0eVまで)を有することが実験的に決定される。

現在存在する酸化物半導体は、2.9〜3.5eVの範囲の比較的大きなバンドギャップを有する。 バンドギャップエネルギーが大きければ大きいほど、漏れ電流および過剰なノイズは低くなる。

「これはZnOの六方晶構造の現場形成を実際に観察する初めてのことです」と、この論文の最初の著者である、材料科学と工学のHong Hyo-Ki Hongは言います。 このプロセスを通じて、2D ZnO半導体製品のプロセスと原理を理解することができました。

their--------- their body their-- their---------- their their------------------- 13---- their-------------------------- body--- their---------------------------- body their------------- their---------------------- body--- their------------------------- body----------- "この研究は、堆積経路を介して高度に制御されたエピタキシャル成長によって形成された半導体酸化物を含む、新しいクラスの2Dヘテロ構造につながる可能性がある。

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