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新材料推动半导体转化技术更进一步

关键词 二硫化钼|2017-06-28 09:01:33|国际资讯|来源 中国超硬材料网
摘要 美国内布拉斯加大学林肯分校的研究团队制备出的纳米设备;在一层聚合物(图中半透明蓝色材料)的顶部分布着一层原子厚度的二硫化钼复合物;该材料具备现代电子的重要特性。美国内布拉斯加大学林...

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       美国内布拉斯加大学林肯分校的研究团队制备出的纳米设备;在一层聚合物(图中半透明蓝色材料)的顶部分布着一层原子厚度的二硫化钼复合物;该材料具备现代电子的重要特性。

       美国内布拉斯加大学林肯分校的一个研究团队利用可逆法实现了对纳米材料电流属性的修改,未来可以将多个电子技术的特性融合集成在一个单独的电子器件上。
       该技术将实现2D材料由数字处理向数据存储并最终向光触设备转化发展;而该材料的多功能性可以将多个电子设备按比例缩小并集成融合在一个设备上。
       Xia Hong及其同事利用一个原子厚度的二硫化钼(MoS2)薄片来进行试验,MoS2作为一种化合物,其导电性能与硅的性能类似。研究人员首先在MoS2上覆盖一层具有铁电性的聚合物;通过对聚合物施以一个电场,它可以逆转正负电荷的排列或极化。
       工作人员发现,通过对聚合物表面有选择性地施以电压,可以控制聚合物的极化方向,进而对MoS2的电子特性进行重新配置。
       当聚合物的正负电荷对着MoS2层或者反向远离MoS2层而排列时,MoS2薄片的电流在两个方向上都能自由流动,且等量于所施加的电压。在此状态下,MoS2具有晶体管的作用,这就是二进制语言1s和0s形式所表示的用以释放或抑制电流的数字处理信号元件。
       当研究人员以不同的方式对聚合物进行极化——创建出两个垂直方向但相对排列的极化域时,MoS2层的性能发生了变化;当施以等量电压和不同极性时,MoS2层变成了一个二极管,仅允许电流以一个方向流经,而不能以另外一个方向运动。
       Hong介绍到:即便在移除电压的情况下,MoS2也能保持其晶体管和二极管的性能。Hong将这种低电压要求的技术品质称之为“非常有前景的低压技术设备”。这种原子厚度尺寸的半导体和铁电聚合物的机械性能非常适宜于柔性可穿戴电子产品。
       该技术的可逆性有助于改善半导体加工处理的传统古老办法,即掺杂;掺杂是一种赋予半导体设计功能的化学工艺。
       “该技术不需要进行任何化学改变,只需要对材料功能进行电学方面的重新编程即可”,Hong介绍到。
       该研究发表在期刊 Physical Review上。(编译:中国超硬材料网) 

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