二维层状半导体异质结的气相合成与光电器件研究

发布时间：2021-09-14 21:25

　　在21世纪的今天,人工智能、5G通信、云计算、大数据和物联网等新兴技术应运而生,这些最新科技的未来无一例外都离不开半导体集成电路产业的繁荣发展。在过去几十年间,集成电路的发展一直遵循着摩尔定律,当晶体管的特征尺寸随时间缩小到几纳米,从物理尺寸上来说已然逼近摩尔定律的极限。在后摩尔时代,搞清楚要研发何种新型的半导体材料,如何获得具有高性能的器件越来越成为推动集成电路产业发展的关键,牵动着学术界和产业界的心弦。发轫于对石墨烯的研究,同样具有层状结构的二维半导体由于其超薄的物理尺寸,新奇的结构性质以及优异的光电子性能,受到了学者们的重点关注。二维层状半导体材料更被认为是集成电路产业即将进入后摩尔时代的续命救星,具有巨大的研究价值和应用价值。特别是,当不同种类的二维半导体材料通过范德华力组装在一起形成异质结,不仅能够发挥各组分材料的优异特性,还引入了异质结界面,可以实现晶体管、探测器、存储器、激光器和发光二极管等多种多样的器件应用,被认为是下一代集成光电子应用中不可或缺的重要组成单元。既然二维层状半导体异质结如此重要,在这个研究领域内一个重要的工作就是如何获得高质量高性能的有应用潜力的二维异质... 

【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

集成电路产业的发展路线图[1](a)晶体管的关键尺寸发展历程;(b)芯片上晶体管的数

石墨烯介绍(a)石墨烯的原子结构示意图;(b)石墨烯的能带结构[3]

博士学位论文-3-图1.2石墨烯介绍(a)石墨烯的原子结构示意图;(b)石墨烯的能带结构[3]幸运的是，石墨烯的发现，同时也引发了学者们对类似于石墨烯这样具有原子级厚度的二维材料的研究兴趣，进而逐步开启了二维材料这个领域的大门。在过去近十年间，学者们发现，具有层状结构的二维材料足足有500多种。这一极丰富的材料家族，给了学者们足够的材料选择空间，这一发现极大鼓舞了学术界，一时间，具有不同背景的学者都转向对二维层状材料的研究上来，百家争鸣，百花齐放。二维材料家族包括石墨烯、黑磷（BP）、金属、氧化物、层状双氢氧化物（LDHs）、过渡金属碳化物/碳氮化物（MXenes）、共价有机骨架化合物（COFs）、金属有机骨架化合物（MOFs）、过渡金属硫族化物（TMDs）、六方氮化硼（h-BN）和近年来很火的二维钙钛矿材料等等[4]。图1.3二维层状材料大家族[4]在众多的二维材料当中，我着重关注具有二维层状结构的半导体材料。学者

【参考文献】：
期刊论文
[1]非传统溶液外延法在金属硫化物纳米片表面生长有机无机杂化钙钛矿纳米晶（英文）[J]. 张志鹏,孙方方,朱兆华,戴杰,高锴,魏琪,石晓桐,孙倩,闫岩,李海,于海东,邢贵川,黄晓,黄维.  Science China Materials. 2019(01)
[2]Research progress of low-dimensional perovskites:synthesis,properties and optoelectronic applications[J]. Xinzhe Min,Pengchen Zhu,Shuai Gu,Jia Zhu.  Journal of Semiconductors. 2017(01)



本文编号：3395554