UNIST开发出基于二维材料的高性能p型半导体器件
可实际应用于采用超微细化技术的下一代互补金属氧化物半导体（CMOS）产业的、基于二维材料的高性能p型半导体器件制备技术已经被开发出来。
蔚山科学技术院（UNIST）半导体材料·部件研究生院及新材料工程系的Kwon Sunyong教授团队，与UNIST的Lee Jonghoon教授团队合作，成功利用二碲化钼化合物半导体（MoTe2）制备出高性能p型半导体器件。
CMOS是p型半导体与n型半导体互补接合而成的器件。作为低功耗半导体器件，被广泛应用于个人电脑、智能手机等日常电子器件中。目前主要使用硅材料的CMOS，在注入离子的工艺中即可实现p型和n型半导体器件。
二维材料因被视为下一代半导体而备受关注，但其厚度极薄，在相同工艺条件下结构容易被破坏。
尤其是二维材料在形成常规的三维金属电极时，界面会产生各种缺陷，这是其存在的问题。为解决这一问题，已经开展了多种研究，但大多数研究集中在“n型半导体”上。
研究团队则反其道而行，利用了“p型半导体”中的二碲化钼化合物半导体（MoTe2）。他们通过利用化学反应生成薄膜的化学气相沉积法（CVD），开发出一种可在4英寸大面积上合成器件的技术。
基于所开发的技术，研究团队在二维半金属上沉积三维金属，利用其功函数可调这一特点，制造出了高性能p型晶体管。
此外，通过调节合成温度和时间，高纯度合成出了4英寸尺寸的半导体薄膜。研究团队确认，如果在半金属薄膜上转移有助于相变的半导体种子（seed），并在500℃以下的低温条件下进行合成，就会按照种子的晶体形貌形成高质量的半导体。
研究团队利用功函数可调这一特性实现了新型晶体管。这是一种将阻止“电荷传输体”（传递电荷的物质）进入的势垒层最小化的晶体管。
他们还确认，三维金属可以对二维金属起到保护层的作用，因此能够实现较以往具有更高良率的晶体管阵列器件。
第一作者、硕博连读研究员Jang Sora表示：“本次研究开发的器件制备方法，不仅适用于论文中提出的二维半导体，还可以应用于多种二维材料”，“希望所开发的二维材料能够应用于CMOS产业，为提升集成度作出贡献。”
该研究成果已于8月7日在线发表于国际学术期刊《自然·通讯》（Nature Communications）。
本研究得到科学技术信息通信部韩国研究财团的纳米·材料技术开发项目、中坚研究者支援项目，以及IBS多维碳材料研究团、UNIST未来先导型特性化项目的资助并予以实施。
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