Engineering drømdioder med et grafen -mellemlag

Et team af forskere tilknyttet UNIST har skabt en ny teknik, der i høj grad forbedrer ydeevnen for Schottky -dioder, der bruges i elektroniske enheder. Deres forskningsresultater har tiltrukket betydelig opmærksomhed i det videnskabelige samfund ved at løse kontaktresistensproblemet med metalhalvledere, som havde været uløst i næsten 50 år.

Som beskrevet i januarnummeret af Nano bogstaver , forskerne har skabt en ny type diode med et grafenindsættelseslag klemt mellem metal og halvleder. Denne nye teknik erstatter tidligere forsøg, og forventes at bidrage væsentligt til halvlederindustriens vækst.

Schottky -dioden er en af ​​de ældste halvlederanordninger, dannet ved krydset mellem en halvleder og et metal. Imidlertid, på grund af atomblandingen langs grænsefladen mellem to materialer, det er umuligt at producere en ideel diode. Professor Kibog Park løste dette problem ved at indsætte et grafenlag på metal-halvledergrænsefladen. I undersøgelsen, forskergruppen viste, at dette grafenlag, bestående af et enkelt lag carbonatomer, undertrykker ikke kun materialet, der blander sig væsentligt, men matcher også godt med den teoretiske forudsigelse.

"Arkene af grafen i grafit har et mellemrum mellem hvert ark, der viser en høj elektrontæthed af kvantemekanik, ved at ingen atomer kan passere igennem, "siger professor Park." Derfor, med dette enkeltlags grafen klemt mellem metallet og halvlederen, det er muligt at overvinde det uundgåelige atomdiffusionsproblem. "

Ifølge Hoon Hahn Yoon, den første forfatter, undersøgelsen bekræfter også forudsigelsen, at "i tilfælde af siliciumhalvledere, forbindelsesfladernes elektriske egenskaber ændrer sig næppe uanset hvilken type metal de bruger. "

Den interne fotoemissionsmetode blev brugt til at måle den elektroniske energibarriere for de nyligt fremstillede metal/grafen/n-Si (001) forbindelsesdioder. Det interne fotoemission (IPE) målesystem i billedet vist ovenfor har bidraget meget til disse eksperimenter.