電子級二維半導體與柔性電子器件研究新進展
在半導體器件不斷小型化和柔性化的趨勢下,以二硫化鉬(MoS2)等過渡金屬硫屬化合物(TMDC)為代表的二維半導體材料顯示出獨特優勢,具有超薄厚度(單原子層或少原子層)和優異的電學、光學、機械性能及多自由度可調控性,使其在未來更輕、更薄、更快、更靈敏的電子學器件中具有優勢。然而,現階段以器件應用為背景的單層二硫化鉬研究仍存在兩個關鍵問題:材料制備,即如何獲得高質量大尺度的二硫化鉬晶圓;器件工藝,即如何實現高密度、高性能、大面積均一的器件加工,這是新型半導體材料從實驗室走向市場要經歷的共性問題,若能解決其高質量規模化制備和集成器件性能調控的關鍵科學障礙,將推動二維半導體材料的應用發展進程,給柔性電子產業注入新的發展動力。 中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心研究員張廣宇課題組致力于高質量二維材料的外延、能帶調控、復雜結構疊層、功能電子器件和光電器件的研究。近期,該組博士生王琴琴等在張廣宇的指導下,利用自主設計搭建的......閱讀全文
拉伸二硫化鉬晶體造出能隙可變半導體
這張放大1萬倍的圖片顯示,一個電子器件上雕刻出了高低不平的“山峰”和“山谷”,鋪在上面的二硫化鉬經過拉伸后,形成了一種擁有可變能隙的人工晶體。 近日,美國斯坦福大學一科研團隊首次通過拉伸二硫化鉬的晶體點陣,“扯”出能隙可以變化的半導體。利用這種半導體,科學家有望制造出能夠吸收更多光能的太陽能
半導體所等證實單層二硫化鉬谷圓偏振光吸收性質
《自然—通訊》(Nature Communications)最近發表了北京大學國際量子材料科學中心(馮濟研究員和王恩哥教授為通訊作者)與中國科學院物理研究所和半導體研究所合作的文章Valley-selective circular dichroism of monolayer m
科學家突破單層二硫化鉬8英寸晶圓外延技術
近日,我國科學家在科技部重點研發計劃、國家自然科學基金委等項目的支持下,突破單層二硫化鉬8英寸晶圓外延技術。相關成果發表于《先進材料》(Advanced Materials)。由松山湖材料實驗室、中國科學院物理研究所、北京大學、華南師范大學組成的聯合研究團隊在松山湖材料實驗室研究員張廣宇的指導下,基
半導體技術新突破:輕薄體軟易傳導
將二硫化鉬作為 2D 半導體材料有一項非常優異的性能,那就是它們很容易彎曲。電子在這樣的半導體中可以快速移動。同時,因為只有大約一個原子的厚度,這類半導體是透明的。這些特點讓它們成為制作柔性 OLED 顯示屏的理想材料。然而,當生產商試圖將二硫化鉬加工到控制 OLED 像素的晶體
單層二硫化鉬低功耗柔性集成電路研究
柔性電子是新興技術,在信息、能源、生物醫療等領域具有廣闊的應用前景。其中,柔性集成電路可用于便攜式、可穿戴、可植入式的電子產品中,對器件的低功耗提出了極高的技術需求。相對于傳統半導體材料,單層二硫化鉬二維半導體具有原子級厚度、合適的帶隙且兼具剛性(面內)和柔性(面外),是備受矚目的柔性集成電路溝
研究發展出單層二硫化鉬低功耗柔性集成電路
柔性電子是新興技術,在信息、能源、生物醫療等領域具有廣闊的應用前景。其中,柔性集成電路可用于便攜式、可穿戴、可植入式的電子產品中,對器件的低功耗提出了極高的技術需求。相對于傳統半導體材料,單層二硫化鉬二維半導體具有原子級厚度、合適的帶隙且兼具剛性(面內)和柔性(面外),是備受矚目的柔性集成電路溝
新方法助力二維半導體材料開發
中國科學院院士、北京科技大學教授張躍及北京科技大學教授張錚團隊等提出了一種名為“二維Czochralski(2DCZ)”的方法,該方法能夠在常壓下快速生長出厘米級尺寸、無晶界的單晶二硫化鉬晶疇,這些二硫化鉬單晶展現出卓越的均勻性和高質量,具有極低的缺陷密度。1月10日,相關研究成果發表在《自然—材料
物理所實現多層MoS2外延晶圓推動二維半導體的器件應用
以二硫化鉬為代表的二維半導體材料,因其極限的物理厚度、極佳的柔性/透明性,是解決當前晶體管微縮瓶頸及構筑速度更快、功耗更低、柔性透明等新型半導體芯片的一類新材料。近年來,國際上已在單層二硫化鉬的晶圓制備及大面積器件構筑方面不斷突破,在晶圓質量和器件性能方面逐漸逼近極限。例如,中國科學院物理研究所
關于鋰電池二硫化鉬的發展的介紹
盡管石墨烯有著許多令人眼花繚亂的優點,但它也有缺點,尤其是不能充當半導體——這是微電子的基石。化學家和材料學家正在努力越過石墨烯,尋找其他的材料。他們正在合成其他兩種兼具柔韌性和透明度,而且擁有石墨烯無法企及的電子特性的二維片狀材料,二硫化鉬就是其中一種。 二硫化鉬于2008年合成,是叫作過渡
美國科學家發現光激發下單層二硫化鉬導電能力下降
美國麻省理工學院和哈佛大學的研究人員發現,單層二硫化鉬半導體在光激發下導電能力下降。利用這一新的光電導機制有望研制下一代激子設備。該發現發表在近日的《物理評論快報》上。 眾所周知,電腦芯片及太陽能電池中使用的硅半導體在光的照射下,其導電能力增強。麻省理工學院和哈佛大學的研究人員發現,在強烈的激
超薄二硫化鉬強力挑戰石墨烯
英國南安普敦大學的一組研究人員開發出一種石墨烯的替代材料。除了與石墨烯一樣具備極佳的導電性能和超強的硬度外,該材料還具備發光特性,目前已經能夠實現超過1000平方毫米的大面積生產,有望成為石墨烯有力的挑戰者。相關論文發表在最新一期《納米尺度》雜志上。 石墨烯,這種由碳原子組成的單層材料,由于具
電子級二維半導體與柔性電子器件研究新進展
在半導體器件不斷小型化和柔性化的趨勢下,以二硫化鉬(MoS2)等過渡金屬硫屬化合物(TMDC)為代表的二維半導體材料顯示出獨特優勢,具有超薄厚度(單原子層或少原子層)和優異的電學、光學、機械性能及多自由度可調控性,使其在未來更輕、更薄、更快、更靈敏的電子學器件中具有優勢。然而,現階段以器件應用為
二硫化鉬摩擦離子電子學晶體管研究獲進展
兩種不同材料接觸分離可產生靜電荷并引發一個摩擦靜電場,該摩擦電場可以驅動自由電子在外部負載流通,得到脈沖輸出信號。一方面,摩擦納米發電機 (TENG) 就是利用了這種脈沖信號實現了將外部環境機械能轉換成電能,近期在許多領域實現了許多突破性進展,包括從多種機械運動獲取能源、自驅動機械感應系統、高靈
具有千個晶體管的二維半導體問世!重新定義數據處理的能源效率
據最新一期《自然·電子學》報道,瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員提出了一種基于二硫化鉬的內存處理器,專用于數據處理中的基本運算之一:向量矩陣乘法。這種操作在數字信號處理和人工智能模型的實現中無處不在,其效率的提高可為整個信息通信行業節約大量的能源。 新處理器將1024個元件組合到一個一平方厘米的芯
科技突破!具有千個晶體管的二維半導體問世
據最新一期《自然-電子學》報道,瑞士洛桑聯邦理工學院研究人員提出了一種基于二硫化鉬的內存處理器,專用于數據處理中的基本運算之一:向量矩陣乘法。這種操作在數字信號處理和人工智能模型的實現中無處不在,其效率的提高可為整個信息通信行業節約大量的能源。 新處理器將1024個元件組合到一個一平方厘米的芯
全球最小晶體管拋棄硅材料
北京時間10月7日晚間消息,美國勞倫斯伯克力國家實驗室(以下簡稱“伯克力實驗室”)教授阿里-加維(Ali Javey)領導的一個研究小組日前利用碳納米管和一種稱為二硫化鉬的化合物開發出了全球最小的晶體管。 晶體管由三個終端組成:源極(Source)、漏極(Drain)和柵極(Gate)。電流從
關于鋰電材料二硫化鉬防御的作用
二硫化鉬在某些情況下用作添加劑潤滑脂和干膜潤滑劑以提高壓力和溫度公差,并在基底磨損或遷移后對預期的應用點提供二次潤滑。用二硫化鉬潤滑脂強化的潤滑脂有許多好處:非常適合難以到達的區域、減少磨損和磨損、降低運營成本、持久耐用、操作員友好型、環保意識、適用接頭和活動部件、防銹、出色的表面滲透性。
鋰電材料二硫化鉬的機械性能
二硫化鉬由于其層狀結構和低摩擦系數,作為潤滑材料表現優異。當剪切應力施加到材料上時,層間滑動耗散能量。在不同的環境中已經進行了大量的工作來表征二硫化鉬的摩擦系數和剪切強度。二硫化鉬的剪切強度隨著摩擦系數的增加而增加。這種特性被稱為超級潤滑性。在環境條件下,二硫化鉬的摩擦系數確定為0.150,相應
微型二硫化鉬致動器“力大無窮”
美國研究人員開發出一種微型裝置,可拉動自身165倍的重量。這種能像肌肉一樣工作、將電能轉化為機械能的新型致動器具有廣闊的應用前景,未來有望在機電系統和機器人系統中大展拳腳。相關研究成果8月30日發表在《自然》雜志上。 這個超級微型“大力士”叫做“反串行連接生物形態驅動裝置”,由美國羅格斯大學新
鋰電池材料二硫化鉬的介紹
二硫化鉬(或moly)是由鉬和硫組成的無機化合物。其化學式為MoS?。該化合物被歸類為過渡金屬二硫化合物。它是一種銀黑色固體,以礦物輝鉬礦的形式存在,輝鉬礦是鉬的主要礦石。MoS?相對不活躍。它不受稀酸和氧的影響。在外觀和感覺上,二硫化鉬類似于石墨。因其低摩擦和穩健性,它被廣泛用作干潤滑劑。大部
關于二硫化鉬的優缺點的介紹
1、徹底地消滅了漏油,干凈利索,大大的促進了文明生產。 2、能節省大量的潤滑油脂。 3、改善運行技術狀況,延長檢修周期,減輕了維修工人的勞動強度,節約勞動力。 4、由于二硫化鉬的摩擦系數低,摩擦設備間產生的摩擦阻力小,可以節約電力消耗,根據兄弟單位的測定可節約電力為12% 5、能減小機械
柵極長度僅一納米的晶體管問世
在7日出版的《科學》雜志上,一美國研究小組發表論文稱,他們利用碳納米管和二硫化鉬(MoS2),成功制出目前世界最小晶體管,其柵極長度僅有1納米,這一僅是人類發絲直徑五萬分之一的尺度,遠低于硅基晶體管柵極長度最小5納米的理論極值。 制出更小的晶體管,是半導體行業一直努力的方向,柵極長度則被認為
物理所發展新技術誘導單層二硫化鉬相變
單層二硫化鉬是一種典型的二維過渡金屬硫屬化物,由于其特殊的能帶結構、半導體性質等,在納米電子器件和光電子學等諸多領域具有廣闊的應用前景。單層二硫化鉬由三個原子層(硫-鉬-硫)堆疊而成,不同的堆疊次序使其構成兩種不同的相,即2H和1T相。2H相層與層之間按照ABA堆垛,金屬原子為三棱柱配位,具有2
空氣加熱的高定向正三角形孔洞在層狀二硫化鉬表面的形成
邊緣結構在二硫化鉬納米結構中扮演非常重要的角色,例如,理論預言:具有鋸齒型(zigzag)邊緣結構的二硫化鉬納米帶具有金屬、鐵磁性,而扶手椅型(armchair)邊緣結構的二硫化鉬納米帶則表現出半導體、非鐵磁性。此外,有效的二硫化鉬邊緣活性點數目對其催化性能影響甚大。因此,如何有效地在其平面內引
美康乃爾大學發現新材質、電子產品過熱問題有解?
半導體內的電晶體微縮化,科學界一直在尋找能取代矽的材質,如今除了石墨烯之外,韓國科學與資訊科技未來規畫部(Ministry of Science ICT and Future Planning,MSIP)宣布,該部資助的美國康乃爾大學研發團隊,找到新材質,有望制造出不會散發熱能的設備,讓半導體更
美研究發現添加人造邊緣可讓二硫化鉬原子層整齊生長
據物理學家組織網近日報道,美國萊斯大學和橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的科學家合作開發出一種新方法,可以控制二硫化鉬(MDS)原子層整齊一致地生長,借此朝制造二維電子設備前進了一步。相關研究發表在本周出版的《自然·材料學》雜志上。 半導體二硫化鉬是制造功能性二維電子元件所需的三種材料中的一種
英國牛津儀器公司開發二硫化鉬生長工藝
據報道,英國牛津儀器公司利用其納米實驗室納米級生長系統,啟動了二硫化鉬生長工藝研究。 單層硫化鉬是一種直接帶隙半導體材料,在光電領域具有廣泛的應用,如發光二級光、光伏電池、光探測器、生物傳感器等,而多層二硫化鉬是一種非直接帶隙半導體,有望用于未來的數字電子技術。 牛津儀器公司表示,該公司已經
韓科學家研制多功能傳感器-可模擬人類五種感官
韓國科學家成功研制出一款基于半導體光纖的多功能傳感器。這款創新設備能夠模擬人類的五種感官,感知光、壓力、氣味以及味道等多種信息。這款傳感器有望在可穿戴設備、物聯網、電子設備和軟體機器人等多個領域大放異彩。相關論文發表于新一期《高級纖維材料》雜志。研究團隊采用基于二硫化鉬的特殊制造工藝,打造出了可以自
我國利用壓電材料實現對MoS2場效應晶體管動、靜態調控
自2004年Geim等人第一次在實驗室得到單層石墨烯以來,二維材料的出現為傳感器領域的進一步發展提供了可能,相對于傳統的三維材料,二維材料的層狀結構決定了其器件厚度可以達到單原子層,為實現更輕、更薄、體積更小的電子器件提供了可能。相較于其他二維材料,以單層二硫化鉬 (MoS2) 為代表的二維半導
科學家在單原子層材料中首次觀測到壓電電子學效應
美國佐治亞理工學院和中國科學院北京納米能源與系統研究所王中林院士領導的研究小組最近與美國哥倫比亞大學的James Hone研究組合作,首次在二維單原子層材料二硫化鉬中實驗觀測到壓電效應(piezoelectric effect)和壓電電子學效應(piezotronic effect),并首次成功