当前位置:首页 >> 学术资讯 >> 科研信息

中科院上海微系统与信息技术研究所狄增峰团队与合作者在晶圆级范德华接触阵列研究方面取得进展

2024/04/26


图1 Nature electronics封面:晶圆级范德华接触阵列(Van der Waals contacts on the wafer scale)

 

 

图2 (a)石墨烯辅助金属转印技术流程;(b)4英寸金电极阵列转印照片

  在国家自然科学基金项目(批准号:51925208)等的资助下,中科院上海微系统与信息技术研究所狄增峰团队与合作者在晶圆级范德华接触阵列研究方面取得进展。研究成果以“用于金属电极-二维材料晶圆级集成的石墨烯辅助转印技术(Graphene-assisted metal transfer printing for wafer-scale integration of metal electrodes and two-dimensional materials)”为题,作为封面论文(图1)于2022年5月23日发表在《自然-电子》(Nature Electronics)杂志上。论文链接:https://www.nature.com/articles/s41928-022-00764-4。

  基于新结构和新原理的二维半导体器件展现出广泛的应用前景,有望解决硅基器件在极限尺寸下面临的问题。然而,原子级厚度的二维材料在半导体先进制程中显得过分脆弱。特别在金属电极生长工艺中,溅射离子轰击、残留化学污染、较高工艺温度等因素都极易对二维材料造成损伤或者无意掺杂,形成非理想金属/二维半导体界面,使得二维半导体器件实际性能与预期性能存在巨大差异。因此,针对高性能二维半导体器件,亟需发展一种具有普适性的电极制作工艺,能够实现任意金属与二维材料的高质量欧姆或者肖特基接触。

  针对上述问题,上海微系统所狄增峰研究团队通过合作研究,报道了一种石墨烯辅助金属电极阵列转印技术。该技术以锗基石墨烯晶圆作为预沉积衬底生长金属电极阵列,并利用石墨烯与金属之间较弱的范德华作用力,实现了任意金属电极阵列(例如:铜、银、金、铂、钛和镍)无损转移,转移成功率达到100%,转移面积达到4英寸(图2)。原子力显微镜、截面扫描透射电镜证明了剥离后的金属表面呈现无缺陷的原子级平整。铜、银、金、铂、钛和镍六种金属电极阵列均可以成功转印至二硫化钼(MoS2)沟道材料上,形成理想的金属/半导体界面,并观测到理论预测下的肖特基势垒高度调控行为。进一步通过选择功函数匹配的金属电极,成功制备出低接触电阻的MoS2晶体管器件阵列。MoS2晶体管器件阵列具有良好的性能一致性,开关比超过106

  随着集成电路逐步进入非硅时代,开发适用于二维材料的半导体先进制程工艺需求非常迫切。研究报道的石墨烯辅助金属电极阵列转印技术和晶圆级范德华接触阵列,有望应用于高性能二维材料器件和电路制造,为新一代范德华集成电路的实现提供可行技术路径。


版权声明:
文章来源国家自然科学基金委员会,分享只为学术交流,如涉及侵权问题请联系我们,我们将及时修改或删除。

相关学术资讯
近期会议

2026年智慧教育与数据挖掘国际学术会议(SEDM 2026)(2026-06-27)

2026仪器仪表、先进材料与智能制造国际会议(ICIAMIM 2026)(2026-07-02)

2026年第五届机器学习、云计算与智能挖掘国际会议(2026-07-10)

2026年IEEE第三届先进机器人, 自动化工程与机器学习国际会议(ARAEML 2026)(2026-07-24)

第六届互联网技术与教育信息化国际学术会议 (ITEI 2026)(2026-07-24)

第五届航空航天工程与系统国际研讨会(ISAES 2026)(2026-07-24)

第十届教育、管理与社会科学国际学术会议 (ISEMSS 2026)(2026-07-24)

第六届电气工程与机电一体化技术国际学术会议(ICEEMT 2026)(2026-07-24)

第五届能源与电力系统国际学术会议 (ICEEPS 2026)(2026-07-24)

第九届声学、振动、噪声控制国际研讨会(CAVNC 2026)(2026-08-07)

2026年增材制造与创新设计国际会议(ICAMID 2026)(2026-7-27)

2026系统生物学、生物化学与生物信息学国际会议(SBBB 2026)(2026-7-13)

2026年旅游管理与文化产业国际会议(ICTMCI 2026)(2026-7-18)

2026年新能源材料与器件工程国际会议(NEMDE 2026)(2026-8-15)

2026年创意产业与社会文化国际会议(IACCISC 2026)(2026-7-25)

2026能源材料、机械设计与动力工程国际会议(ICEMMDPE 2026)(2026-7-23)

2026年水利水电、结构工程与工业建筑国际会议(WRHSEIC 2026)(2026-7-25)

2026物流交通、加工储运与包装技术国际会议(LTPSPT 2026)(2026-8-15)

2026年无线网络与光通信国际学术会议(ICWNOC 2026)(2026-7-29)

2026年先进算法、神经网络与大数据分析国际会议(AANNBDA 2026)(2026-7-15)

小贴士:学术会议云是学术会议查询检索的第三方门户网站。它是会议组织发布会议信息、众多学术爱好者参加会议、找会议的双向交流平台。它可提供国内外学术会议信息预报、分类检索、在线报名、论文征集、资料发布以及了解学术资讯,查找会服机构等服务,支持PC、微信、APP,三媒联动。
综合推荐区