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一項利用雙相TMD晶體制作2D晶體管的新技術

2015-08-11 21:09:12 未知

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鉬二碲化物（MoTe2）是這樣的，如果有足夠的純，可作為一個晶體管的結晶化合物。其分子結構是由一個鉬原子最多為每兩個碲原子的原子三明治。它最早是在20世紀60年代，通過幾個不同的制造方法制成的，但直到去年，它從來沒有取得一個純足夠形式適用于電子產品。

去年，一個多學科研究的韓國隊設計了一種制造方法為創建純MoTe2的。他們不僅在使MoTe2以純的形式獲得成功，所以能夠使這-的半導體各種兩類稱為2H-MoTe2（因為其六邊形2H）和一個金屬各種稱為1T'-MoTe2（1T“，因為它具有八面體形狀） - 這兩者都是在室溫下穩定。

在一個純粹的形式制作MoTe2是非常困難的，它是被有些人看作過渡金屬二硫屬化物（TMD）家族的害群之馬，并有意忽略。 TMDS是可以制成非常薄，只有幾個原子層的分子，并有一個電屬性稱作帶隙，這使得它們非常適用于使電器元件，尤其是晶體管。

TMD的結晶遵循一個MX2格式：有一個過渡金屬，M代表（M可以是鎢，鉬等）和兩個硫族化合物中，X2（硫，硒，或碲）。這些原子形成一個薄分子三明治與一種金屬和兩個硫屬化物，并根據它們的制造方法，可以用幾種不同形狀的原子排列存在。

絕大多數當前的芯片是由硅制成，并且他們的工作非常出色。然而，隨著設備變得越來越小，有越來越多的需求，以縮小邏輯芯片，使這些設備的工作的大小。作為芯片接近單層或幾個原子的厚度，（通常稱為二維），硅不再工作以及它在一個更大的三維尺度。作為規模接近二維（2D）中，硅的變化（更高的帶隙比其三維形狀）的帶隙，并與上金屬硅連接的接觸點不再足夠平滑以便有效地使用在電路。

這是使用新的，充滿異國情調TMD材料的絕佳機會。腸易激綜合征的研究小組能夠利用兩個版本MoTe2和做一個二維晶體的組成的半導體2H-MoTe2和金屬1T'-MoTe2的。這種配置優于使用硅或其他2D半導體因為邊界，其中半導體（2H）和金屬（1T'）MoTe2滿足有什么叫我歐姆同質結。這是形成在在一個單一的材料的兩個不同的結構相之間的邊界的連接。盡管1MoTe2狀態的半導體和一個金屬之中，該小組能夠創造歐姆同質結它們之間，使得一個極其高效的連接。