สร้างแรงบันดาลใจให้กับตัวนำสัญญาณแบบ 2-D เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

Anonim

สารกึ่งตัวนำ 2 มิติแบบบาง ๆ แบบอะตอมได้รับความสนใจจากคุณสมบัติทางกายภาพที่เหนือกว่าสารกึ่งตัวนำซิลิกอน อย่างไรก็ตามวัสดุเหล่านี้ไม่ใช่วัสดุที่น่าสนใจมากที่สุดเนื่องจากความไม่เสถียรของโครงสร้างและกระบวนการผลิตที่เสียค่าใช้จ่าย เพื่อลดข้อ จำกัด เหล่านี้ทีมวิจัยของ KAIST ได้ระงับสารกึ่งตัวนำแบบ 2 มิติในโครงสร้างนาโนแบบโดมเพื่อผลิตเซมิคอนดักเตอร์ที่มีประสิทธิภาพสูงโดยมีต้นทุนต่ำ

วัสดุเซมิคอนดักเตอร์แบบ 2 มิติได้กลายเป็นทางเลือกสำหรับเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ซิลิกอนเนื่องจากความยืดหยุ่นโดยธรรมชาติความโปร่งใสสูงและคุณสมบัติการขนส่งที่ยอดเยี่ยมซึ่งเป็นลักษณะสำคัญสำหรับอิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น

แม้จะมีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่โดดเด่น แต่ก็มีความอ่อนไหวต่อสภาพแวดล้อมเนื่องจากมีลักษณะที่บางมาก ดังนั้นความผิดปกติใด ๆ ในพื้นผิวที่รองรับอาจส่งผลต่อคุณสมบัติของเซมิคอนดักเตอร์ 2 มิติและทำให้ยากต่อการผลิตอุปกรณ์ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอาจส่งผลให้เกิดการย่อยสลายที่ร้ายแรงของการเคลื่อนย้ายผู้ให้บริการหรือผลตอบแทนจากการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

เพื่อแก้ปัญหานี้มีความพยายามอย่างต่อเนื่องเพื่อป้องกันผลกระทบของพื้นผิว วิธีหนึ่งคือการระงับสารกึ่งตัวนำแบบ 2 มิติ อย่างไรก็ตามวิธีนี้จะลดความทนทานเชิงกลเนื่องจากไม่มีผู้สนับสนุนด้านล่างของวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ 2 มิติ

ศาสตราจารย์ Yeon Sik Jung จากภาควิชาวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมและทีมของเขาได้คิดค้นยุทธศาสตร์ใหม่ ๆ โดยอาศัยรูปแบบภูมิประเทศที่มีความหนาแน่นสูงเป็นตัวสนับสนุน nanogap ระหว่างวัสดุ 2 มิติกับพื้นผิวเพื่อบรรเทาความ ติดต่อและเพื่อป้องกันไม่ให้ผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์ที่เกิดจากพื้นผิว

มากกว่า 90% ของผู้สนับสนุนโดมเป็นเพียงพื้นที่ว่างเนื่องจากมีขนาดนาโนเมตร การวางเซมิคอนดักเตอร์แบบ 2 มิติลงบนโครงสร้างนี้จะสร้างผลกระทบที่คล้ายคลึงกับการเลี้ยวเลเยอร์ ดังนั้นวิธีนี้จะช่วยเพิ่มความทนทานให้กับเครื่องจักรโดยลดผลกระทบที่ไม่พึงประสงค์จากพื้นผิว เมื่อใช้วิธีนี้กับเซมิคอนดักเตอร์แบบ 2 มิติการเคลื่อนที่ของประจุ - ผู้ให้บริการมีมากกว่าสองเท่าแสดงให้เห็นถึงการปรับปรุงประสิทธิภาพของเซมิคอนดักเตอร์ 2 มิติอย่างมาก

นอกจากนี้ทีมลดราคาของการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ โดยทั่วไปการสร้างโครงสร้างโดมที่ละเอียดพิเศษบนพื้นผิวโดยทั่วไปจะเกี่ยวข้องกับอุปกรณ์ที่มีค่าใช้จ่ายสูงเพื่อสร้างลวดลายส่วนบุคคลบนพื้นผิว อย่างไรก็ตามทีมได้ใช้วิธีการในการประกอบตัวของนาโนพาเททีนซึ่งโมเลกุลประกอบตัวเองเพื่อสร้างโครงสร้างนาโน วิธีนี้นำไปสู่การลดต้นทุนการผลิตและแสดงให้เห็นถึงความเข้ากันได้ดีกับกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์แบบเดิม

ศาสตราจารย์จุงกล่าวว่า "งานวิจัยชิ้นนี้สามารถนำไปประยุกต์ใช้ในการปรับปรุงอุปกรณ์ต่างๆโดยใช้วัสดุเซมิคอนดักเตอร์แบบ 2 มิติและอุปกรณ์ต่างๆที่ใช้กราไฟท์วัสดุโลหะ 2 มิติซึ่งจะเป็นประโยชน์ในการใช้งานที่หลากหลายเช่นวัสดุสำหรับ ช่องสัญญาณทรานซิสเตอร์ความเร็วสูงสำหรับจอแสดงผลแบบยืดหยุ่นในยุคต่อไปหรือสำหรับชั้นที่ใช้งานอยู่ในเครื่องตรวจจับแสง "

menu
menu