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具有高开关比和极性可切换光电导的SnSe2场效应晶体管
摘要: 基于剥离的少层SnSe2薄片制备了SnSe2场效应晶体管,并详细研究了其电学和光电特性。借助一滴去离子水,该SnSe2场效应晶体管可在1V偏压下实现高达~104的开/关比——这对于载流子浓度极高(1018/cm3)的SnSe2材料而言曾极难实现。此外,在300K温度下,亚阈值摆幅和迁移率分别提升至~62 mV/十倍频程和~127 cm2 V?1 s?1,这归因于液体介电栅极的高效屏蔽作用。值得注意的是,该SnSe2场效应晶体管展现出栅压依赖的光电导特性,其中光照下载流子浓度与迁移率之间的竞争对决定光电导极性起着关键作用。
关键词: 光电导性、二硒化锡、场效应晶体管、开关比
更新于2025-09-22 11:22:42
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具有极低亚阈值摆幅和创纪录高开关比的双模MoS?丝状晶体管
摘要: 随着集成电路的快速发展,对具有更低亚阈值摆幅(SS)和更优接触特性的晶体管提出了迫切需求。为优化SS与接触问题,我们提出了一种双模式二硫化钼(MoS2)丝状晶体管概念。成功实现了该器件的晶圆级制备:模式I通过开关接触丝的导通/截止状态,使器件亚阈值摆幅低至2.26 mV/dec;模式II利用丝状结构作为准零维(quasi-0D)接触,实现创纪录的2.6×10^9开/关比。相较于传统三维(3D)接触,采用导电丝的准0D接触使电流密度提升近50倍。我们构建了SPICE模型模拟电学行为,成功预测该晶体管在模式I(通过突变的丝形成/断裂)具有极低SS,在模式II具有优异的准0D接触特性。相比现有最先进晶体管,这种双模式MoS2丝状晶体管能显著改善SS与接触性能,对推动下一代主流晶体管发展具有重要潜力。
关键词: 亚阈值摆幅、二硫化钼、准零维接触、丝状晶体管、开关比
更新于2025-09-22 11:55:49
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界面与表面门控效应协同作用实现的高灵敏度基于光纤的氧化锌纳米线网络紫外光电探测器
摘要: 具有高开关比的柔性紫外光电探测器对环境传感、光通信及柔性光电器件至关重要。本研究通过利用ZnO纳米线网络结构中界面与表面栅控效应的协同作用,开发出一种具有超高开关比的柔性纤维基紫外光电探测器。通过控制实验(对比ZnO微/纳米线光电探测器与微/纳米线结点探测器)及相应的开尔文探针力显微镜测量,证实这种协同效应是通过纳米线网络结构中介表面能带弯曲与费米能级的相互作用实现的。当受到1.0 mW cm?2紫外光照射时,该纤维基ZnO纳米线网络紫外光电探测器的开关比达到1.98×108,是相同紫外光照条件下已报道最高结果的20倍。这种新型紫外传感器还能在nW cm?2量级对紫外光强变化保持高分辨率。此外,当纤维基探测器弯曲时仍能保持上述优异性能。本研究为开发高性能紫外光电探测器或其他光电器件检测提供了新途径。
关键词: 氧化锌、协同门控效应、柔性电子器件、紫外光电探测器、开关比
更新于2025-09-12 10:27:22
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一种用于高性能场效应晶体管和宽带光电探测器的贵金属二硫化物
摘要: 二维层状材料是一类新兴的低维材料,具有独特的物理和结构特性,在从新型纳米电子学到多功能光电子学等领域有着广泛应用。然而,目前广泛研究的二维材料因其固有缺陷,在高性能电子器件和超宽带光电探测器方面应用受到极大限制。探索新型窄带隙二维材料迫在眉睫且具有基础性意义。本研究展示了一种窄带隙贵金属硫族化合物(二硫化铂PtS2)。少层PtS2场效应晶体管展现出优异的电子迁移率(室温下超过62.5 cm2 V?1 s?1)和超高开关比(超过10?)。少层PtS2晶体管的温度依赖性电导率和迁移率分别揭示了直接金属-绝缘体转变机制和载流子散射机制。值得注意的是,本研究首次在室温下获得了具有可见光至中红外宽带光电探测能力、且在830 nm光照下具有175微秒快速光响应时间的二维PtS2光电探测器。我们的工作为二维贵金属硫族化合物在高性能源电子器件和中红外光电器件中的应用开辟了新途径。
关键词: 宽带光电探测,二硫化铂,开关比,场效应晶体管,迁移率
更新于2025-09-12 10:27:22