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(Proyector de Nanowerk) La tecnología CMOS basada en silicio se está acercando rápidamente a sus límites físicos, y la industria electrónica necesita urgentemente nuevas técnicas para sustentar el desarrollo a largo plazo. Los semiconductores bidimensionales (2D), como los dicalcogenuros de metales de transición (TMD), se han convertido en una alternativa competitiva a los materiales semiconductores convencionales en la era posterior a Moore y han atraído el interés mundial. Sin embargo, antes de que puedan usarse en aplicaciones prácticas, deben superarse una serie de obstáculos significativos. Uno de ellos es la alta resistencia de contacto eléctrico en las interfaces metal-semiconductor.
Las grandes resistencias de contacto provienen principalmente de dos aspectos: la alta barrera de tunelización provocada por la amplia brecha de van der Waals (vdW) entre el material 2D y el electrodo de metal; la alta barrera de Schottky acompañada por un fuerte nivel de Fermi en la interfaz metal-semiconductor.
Se han desarrollado cuatro estrategias para abordar este problema, incluido el contacto de borde, el dopaje de TMD, la eliminación gradual y el uso de metales especiales. Sin embargo, todos tienen defectos.
La geometría de contacto del borde es difícil de escalar. Los TMD de dopaje estables, uniformes y no destructivos siguen siendo un desafío debido a la propiedad del cuerpo ultradelgado. Los materiales con alta conductividad suelen ser termodinámicamente inestables después de la ingeniería de fases. Y todavía hay que considerar la diferencia de energía entre la función de trabajo del metal y la afinidad electrónica del semiconductor cuando se usan metales especiales. La reducción de las resistencias de contacto con una estrategia viable, un rendimiento estable y una amplia generalidad, independientemente del tipo de material, sigue siendo una pregunta abierta.
En un nuevo trabajo (nano letras«Van der Waals Epitaxy and Photoresponse of Hexagonal Tellurium Nanoplates on Flexible Mica Sheets») del grupo de Zhenxing Wang en el Centro Nacional de Nanociencia y Tecnología, los investigadores han propuesto una nueva estrategia para reducir la resistencia de contacto de los semiconductores 2D con buena viabilidad, un Amplia generalidad y alta estabilidad.
Esto se logra simplemente introduciendo una estructura vertical de metal/semiconductor/metal memristor en las áreas de contacto. Al poner los memristores en un estado no volátil de baja resistencia a través de la formación memristiva, pueden reducir las resistencias de contacto de MoS.2 transistores de efecto de campo (FET) en al menos un orden de magnitud y mejoran las densidades de corriente directa de MoTe2 FET en aproximadamente dos órdenes de magnitud.
Los investigadores también muestran que esta estrategia es aplicable a otros semiconductores bidimensionales, incluido MoSe.2SW2 y WSe2y una variedad de metales de contacto que incluyen Au, Cu, Ni y Pd.
La estrategia propuesta en su trabajo muestra una buena universalidad en los tipos de metal de canal y contacto, lo que indica una alta aplicabilidad tecnológica que puede impulsar un mayor desarrollo de los semiconductores 2D.
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