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最新半导体薄膜厚度仅有三个原子

导读: 美国科学家首次制造出厚度仅为三个原子的二硫化钼半导体薄膜,其不仅身材纤细,而且拥有优异的电学属性,可广泛用来制造各种超薄的电子设备。

  美国科学家首次制造出厚度仅为三个原子的二硫化钼半导体薄膜,其不仅身材纤细,而且拥有优异的电学属性,可广泛用来制造各种超薄的电子设备。

  该研究的领导者、康奈尔大学化学和化学生物学助理教授吉沃格·帕克说:“新得到的二硫化钼半导体薄膜的电学性能可与二硫化钼单晶体相媲美,但我们得到的并非纤薄的晶体,而是4英寸的晶片(晶体上按一定方位角切下的薄片)。”

  帕克说,以前的大量研究中,二硫化钼只能分散地种植出来,就像海上孤立的岛屿一样,但制造出像纸片一样光滑、平坦、超纤薄的薄片是通往实际设备应用的必经之路。

  研究人员利用金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制造出了所需的薄片,该技术广泛应用于工业领域,但使用的是其他材料。据每日科学网报道,在最新研究中,帕克团队对这一技术进行了系统性优化,对环境和温度进行了调整,从而制造出了新的薄膜。他们发现,使用一点氢气并处于一个完全干燥的环境中,晶体就能完美地生长在一起。

  该研究论文的联合作者、康奈尔大学应用和工程物理学教授戴维·穆勒领导的研究人员借助先进的透射电子显微镜,在薄膜生长时,对薄膜的质量和性能进行了测试。研究结果表明,这种厚度仅为三个原子的半导体薄膜可与二氧化硅逐层堆积在一起,从而制成多层且超级纤薄的电子设备,研究发表在近期出版的《自然》杂志上。

  研究人员还对MOCVD方法稍作修改,制造出了拥有不同电学属性和颜色的二硫化钨薄膜,他们希望能进一步改进这一方法,制造出仅为数个原子厚度的其他薄膜,并最终制造出新奇的电子设备和光电设备。

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