半導體材料硫化鉑光電特性研究獲新突破

來源:科技日報 2021-06-21 08:47中投網 A-A+

   6月20日從云南大學材料與能源學院獲悉,該學院楊鵬、萬艷芬團隊經過持續研發,解決了類石墨烯材料大面積均勻少層硫化鉑的合成及其結構和物理性能的一系列問題,為更豐富的應用場景器件開發提供支持,同時給行將終結的摩爾定律注入新的希望,提供極具潛力的半導體材料。

  “微電子技術歷經半個多世紀發展,給人類帶來了極大的便利。作為信息產業基礎的半導體材料是微電子、光電子及太陽能等工業的基石,對我國的工業、信息及國防事業發展具有重要意義。”云南大學副教授楊鵬介紹,石墨烯作為典型的二維納米材料,具備化學、光、電、機械等一系列優良的特性而得到廣泛應用,但石墨烯存在零帶隙、光吸收率低等缺點,限制其更廣泛地應用。與此同時,類石墨烯材料應運而生。作為類石墨烯材料的典型代表,過渡金屬硫族化合物不僅具備類似石墨烯的范德華力結合的層狀結構,還擁有優異的光、電、磁等性能,可更好地彌補石墨烯的缺點,大大拓寬了半導體材料的實際應用范圍。

  基于貴金屬的硫化鉑作為過渡金屬硫族化合物家族的重要成員,具有較寬且可調帶隙、“光-物質”相互作用強和穩定性好等特點,是半導體器件的潛在候選者,給現代電子技術領域帶來了新的發展機遇。然而當今二維材料共同面對的比如材料面積不大、不易轉移等問題對半導體產業的發展形成了一定的影響。

  針對這些難題,云南大學材料與能源學院、云南省微納材料與技術重點實驗室楊鵬、萬艷芬團隊通過物理氣相沉積和化學氣相沉積相結合的方式,在合適的溫度、壓強等條件下,實現制備平方厘米級大面積少層、均勻的硫化鉑材料,并表征了相關物理特性。

  這一研究成果為大面積電子器件的發展提供了新的思路與技術基礎,并為未來拓展過渡金屬硫族化合物的應用范圍提供了重要參考。相關研究成果發表在國際著名材料學術刊物《現代材料物理學》上。

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