由UNIST材料科学与工程系和半导体材料与器件工程研究生院的Kwon Soon-Yong教授领导的研究小组在利用钼碲化合物半导体(MoTe2)制造高性能p型半导体器件方面取得了重大突破。这项开创性的技术在超细技术至关重要的下一代互补金属氧化物半导体(CMOS)行业中具有很大的应用前景。

　　CMOS器件是基于p型和n型半导体的互补键合。CMOS器件以其低功耗而闻名，广泛应用于个人电脑和智能手机等日常电子设备中。虽然硅基CMOS很普遍，但由于其薄结构，人们对二维材料作为未来半导体的潜在候选者越来越感兴趣。然而，在这些材料上形成三维金属电极的制造过程中出现了挑战，导致界面出现各种缺陷。

　　在此次研究中，权教授组和李钟勋教授组共同致力于利用具有独特性质的化合物mote2开发高性能p型半导体器件。他们利用化学气相沉积(CVD)技术，通过化学反应形成薄膜，成功合成了高纯度的大面积4英寸MoTe2晶圆。

　　关键的创新在于通过将三维金属沉积在二维半金属上来控制功函数，从而有效地调制阻止载流子进入的势垒层。此外，该方法利用三维金属作为二维金属的保护膜，从而提高产量并使晶体管阵列器件实现。

　　“我们研究的意义超越了MoTe2，”Sora Jang (UNIST材料科学与工程硕士/博士联合项目)解释说。“开发的设备制造方法可以应用于各种二维材料，为该领域的进一步发展打开了大门。”

　　该研究由UNIST材料科学系的Soon-Yong Kwon教授(共同通讯作者)、Zonghoon Lee教授(共同通讯作者)、宾夕法尼亚大学的Seunguk Song博士(共同第一作者)、Aram Yoon博士(共同第一作者)和Sora Jang(共同第一作者)共同完成。

　　这一突破性的研究结果在2023年8月7日正式发表于《自然通讯》网络版之前就已经发表。该研究得到了由韩国科学信息通信技术部(MSIT)资助的UNIST 2020年研究基金、基础科学研究所和韩国国家研究基金会(NRF)的支持。

　　期刊引用

　　Seunguk Song, Aram Yoon, Sora Jang等，“用费米能级调谐范德华半金属电极制备p型二维单晶晶体管阵列，”Nat. commin。,(2023)。

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