近日,電子科技大學基礎與前沿研究院電子薄膜與集成器件全國重點實驗室劉奧團隊受邀在《自然綜述:電氣工程》發表前沿評論文章,梳理了團隊近年來在“p型氧化物電子學”領域的研究進展,闡述了半金屬-氧化物新材料體系的物理內涵與器件發展思路,并對該領域未來研究方向進行了展望。
P型氧化物半導體是構建互補金屬氧化物半導體(CMOS)電路、三維集成以及柔性電子系統的關鍵材料,但長期以來受限于空穴遷移率低、摻雜難以穩定調控等問題。針對上述瓶頸,劉奧團隊自2024年來提出并發展了基于碲(Te)的“半金屬-氧化物(semimetal-in-oxide)”材料設計理念,為突破傳統氧化物空穴輸運與摻雜穩定性限制提供了新的研究思路。該策略在保持低溫工藝和大面積均勻性的同時,實現了可控載流子調節與大規模柔性全氧化物薄膜集成電路,為高性能p型氧化物電子器件奠定了材料基礎。
文章進一步系統梳理了該類材料在薄膜晶體管、柔性CMOS電路、三維集成、類腦計算以及探測器等方向的研究進展,并對功耗控制、熱穩定性與器件可靠性等面向產業應用的關鍵挑戰進行了分析。研究認為,半金屬-氧化物體系不僅拓展了傳統氧化物電子學的材料邊界,也為新一代低功耗邏輯與智能電子系統的發展提供了新的研究方向。
相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s44287-026-00264-z