姜开利研究组在低维材料异质结的研究方面取得进展

2016年12月12日

    近年来,二维材料因其在纳米电子学以及纳米光电子学方面独特的优异性能受到了研究人员的广泛关注。基于二维材料构建的范德瓦尔斯异质结不仅在基础物理研究方面有着丰富的内容,并且进一步拓展了二维材料在纳米电子学和纳米光电子学方面的应用。然而要想使得二维异质结满足集成电路的要求,缩小二维异质结的尺寸从而进一步提高异质结的集成度是非常必要的,同时也是一个挑战。传统微加工自上而下的方式不仅价格昂贵,并且由此带来的边缘散射效应会严重降低器件性能。

    姜开利研究组的博士生张金同学、魏洋副研究员和合作者们最近利用碳纳米管理想的一维特性,采用自下而上的方式构建了“碳纳米管-硫化钼-碳纳米管”垂直点异质结。这种点异质结结构成功的将二维异质结的有效尺寸缩小到了平方纳米量级,相对于绝大多数异质结研究中的平方微米的尺寸缩小了6个量级。这种点异质结拥有高的开关比和大的电流密度,可以作为一个纳米尺寸的高性能场效应晶体管。此外,利用其纳米级的有效尺寸,点异质结还能够被应用于高分辨光探测领域。该工作对于促进低维材料异质结的应用有着重要的意义。

    该研究成果于2016年12月6日以“SWCNT-MoS2-SWCNT Vertical Point Heterostructures”为题在Advanced Materials杂志上在线发表。该项工作是和北京大学刘开辉研究组,中科院上海技术物理研究所陆卫研究组,清华大学化学系焦丽颖研究组,中科院半导体所李京波研究组,清华大学材料系刘锴研究组合作完成的。该项目得到了科技部纳米研究国家重大科学研究计划、国家自然科学基金委和富士康科技集团的资助。

   原文链接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.201604469/full