电子级二维半导体与柔性电子器件研究新进展
在半导体器件不断小型化和柔性化的趋势下,以二硫化钼(MoS2)等过渡金属硫属化合物(TMDC)为代表的二维半导体材料显示出独特优势,具有超薄厚度(单原子层或少原子层)和优异的电学、光学、机械性能及多自由度可调控性,使其在未来更轻、更薄、更快、更灵敏的电子学器件中具有优势。然而,现阶段以器件应用为背景的单层二硫化钼研究仍存在两个关键问题:材料制备,即如何获得高质量大尺度的二硫化钼晶圆;器件工艺,即如何实现高密度、高性能、大面积均一的器件加工,这是新型半导体材料从实验室走向市场要经历的共性问题,若能解决其高质量规模化制备和集成器件性能调控的关键科学障碍,将推动二维半导体材料的应用发展进程,给柔性电子产业注入新的发展动力。 中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员张广宇课题组致力于高质量二维材料的外延、能带调控、复杂结构叠层、功能电子器件和光电器件的研究。近期,该组博士生王琴琴等在张广宇的指导下,利用自主设计搭建的......阅读全文
拉伸二硫化钼晶体造出能隙可变半导体
这张放大1万倍的图片显示,一个电子器件上雕刻出了高低不平的“山峰”和“山谷”,铺在上面的二硫化钼经过拉伸后,形成了一种拥有可变能隙的人工晶体。 近日,美国斯坦福大学一科研团队首次通过拉伸二硫化钼的晶体点阵,“扯”出能隙可以变化的半导体。利用这种半导体,科学家有望制造出能够吸收更多光能的太阳能
半导体所等证实单层二硫化钼谷圆偏振光吸收性质
《自然—通讯》(Nature Communications)最近发表了北京大学国际量子材料科学中心(冯济研究员和王恩哥教授为通讯作者)与中国科学院物理研究所和半导体研究所合作的文章Valley-selective circular dichroism of monolayer m
科学家突破单层二硫化钼8英寸晶圆外延技术
近日,我国科学家在科技部重点研发计划、国家自然科学基金委等项目的支持下,突破单层二硫化钼8英寸晶圆外延技术。相关成果发表于《先进材料》(Advanced Materials)。由松山湖材料实验室、中国科学院物理研究所、北京大学、华南师范大学组成的联合研究团队在松山湖材料实验室研究员张广宇的指导下,基
半导体技术新突破:轻薄体软易传导
将二硫化钼作为 2D 半导体材料有一项非常优异的性能,那就是它们很容易弯曲。电子在这样的半导体中可以快速移动。同时,因为只有大约一个原子的厚度,这类半导体是透明的。这些特点让它们成为制作柔性 OLED 显示屏的理想材料。然而,当生产商试图将二硫化钼加工到控制 OLED 像素的晶体
单层二硫化钼低功耗柔性集成电路研究
柔性电子是新兴技术,在信息、能源、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。其中,柔性集成电路可用于便携式、可穿戴、可植入式的电子产品中,对器件的低功耗提出了极高的技术需求。相对于传统半导体材料,单层二硫化钼二维半导体具有原子级厚度、合适的带隙且兼具刚性(面内)和柔性(面外),是备受瞩目的柔性集成电路沟
研究发展出单层二硫化钼低功耗柔性集成电路
柔性电子是新兴技术,在信息、能源、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。其中,柔性集成电路可用于便携式、可穿戴、可植入式的电子产品中,对器件的低功耗提出了极高的技术需求。相对于传统半导体材料,单层二硫化钼二维半导体具有原子级厚度、合适的带隙且兼具刚性(面内)和柔性(面外),是备受瞩目的柔性集成电路沟
新方法助力二维半导体材料开发
中国科学院院士、北京科技大学教授张跃及北京科技大学教授张铮团队等提出了一种名为“二维Czochralski(2DCZ)”的方法,该方法能够在常压下快速生长出厘米级尺寸、无晶界的单晶二硫化钼晶畴,这些二硫化钼单晶展现出卓越的均匀性和高质量,具有极低的缺陷密度。1月10日,相关研究成果发表在《自然—材料
超薄二硫化钼强力挑战石墨烯
英国南安普敦大学的一组研究人员开发出一种石墨烯的替代材料。除了与石墨烯一样具备极佳的导电性能和超强的硬度外,该材料还具备发光特性,目前已经能够实现超过1000平方毫米的大面积生产,有望成为石墨烯有力的挑战者。相关论文发表在最新一期《纳米尺度》杂志上。 石墨烯,这种由碳原子组成的单层材料,由于具
关于锂电池二硫化钼的发展的介绍
尽管石墨烯有着许多令人眼花缭乱的优点,但它也有缺点,尤其是不能充当半导体——这是微电子的基石。化学家和材料学家正在努力越过石墨烯,寻找其他的材料。他们正在合成其他两种兼具柔韧性和透明度,而且拥有石墨烯无法企及的电子特性的二维片状材料,二硫化钼就是其中一种。 二硫化钼于2008年合成,是叫作过渡
物理所实现多层MoS2外延晶圆推动二维半导体的器件应用
以二硫化钼为代表的二维半导体材料,因其极限的物理厚度、极佳的柔性/透明性,是解决当前晶体管微缩瓶颈及构筑速度更快、功耗更低、柔性透明等新型半导体芯片的一类新材料。近年来,国际上已在单层二硫化钼的晶圆制备及大面积器件构筑方面不断突破,在晶圆质量和器件性能方面逐渐逼近极限。例如,中国科学院物理研究所
美国科学家发现光激发下单层二硫化钼导电能力下降
美国麻省理工学院和哈佛大学的研究人员发现,单层二硫化钼半导体在光激发下导电能力下降。利用这一新的光电导机制有望研制下一代激子设备。该发现发表在近日的《物理评论快报》上。 众所周知,电脑芯片及太阳能电池中使用的硅半导体在光的照射下,其导电能力增强。麻省理工学院和哈佛大学的研究人员发现,在强烈的激
电子级二维半导体与柔性电子器件研究新进展
在半导体器件不断小型化和柔性化的趋势下,以二硫化钼(MoS2)等过渡金属硫属化合物(TMDC)为代表的二维半导体材料显示出独特优势,具有超薄厚度(单原子层或少原子层)和优异的电学、光学、机械性能及多自由度可调控性,使其在未来更轻、更薄、更快、更灵敏的电子学器件中具有优势。然而,现阶段以器件应用为
二硫化钼摩擦离子电子学晶体管研究获进展
两种不同材料接触分离可产生静电荷并引发一个摩擦静电场,该摩擦电场可以驱动自由电子在外部负载流通,得到脉冲输出信号。一方面,摩擦纳米发电机 (TENG) 就是利用了这种脉冲信号实现了将外部环境机械能转换成电能,近期在许多领域实现了许多突破性进展,包括从多种机械运动获取能源、自驱动机械感应系统、高灵
科技突破!具有千个晶体管的二维半导体问世
据最新一期《自然-电子学》报道,瑞士洛桑联邦理工学院研究人员提出了一种基于二硫化钼的内存处理器,专用于数据处理中的基本运算之一:向量矩阵乘法。这种操作在数字信号处理和人工智能模型的实现中无处不在,其效率的提高可为整个信息通信行业节约大量的能源。 新处理器将1024个元件组合到一个一平方厘米的芯
具有千个晶体管的二维半导体问世!重新定义数据处理的能源效率
据最新一期《自然·电子学》报道,瑞士洛桑联邦理工学院研究人员提出了一种基于二硫化钼的内存处理器,专用于数据处理中的基本运算之一:向量矩阵乘法。这种操作在数字信号处理和人工智能模型的实现中无处不在,其效率的提高可为整个信息通信行业节约大量的能源。 新处理器将1024个元件组合到一个一平方厘米的芯
全球最小晶体管抛弃硅材料
北京时间10月7日晚间消息,美国劳伦斯伯克力国家实验室(以下简称“伯克力实验室”)教授阿里-加维(Ali Javey)领导的一个研究小组日前利用碳纳米管和一种称为二硫化钼的化合物开发出了全球最小的晶体管。 晶体管由三个终端组成:源极(Source)、漏极(Drain)和栅极(Gate)。电流从
锂电材料二硫化钼的机械性能
二硫化钼由于其层状结构和低摩擦系数,作为润滑材料表现优异。当剪切应力施加到材料上时,层间滑动耗散能量。在不同的环境中已经进行了大量的工作来表征二硫化钼的摩擦系数和剪切强度。二硫化钼的剪切强度随着摩擦系数的增加而增加。这种特性被称为超级润滑性。在环境条件下,二硫化钼的摩擦系数确定为0.150,相应
关于锂电材料二硫化钼防御的作用
二硫化钼在某些情况下用作添加剂润滑脂和干膜润滑剂以提高压力和温度公差,并在基底磨损或迁移后对预期的应用点提供二次润滑。用二硫化钼润滑脂强化的润滑脂有许多好处:非常适合难以到达的区域、减少磨损和磨损、降低运营成本、持久耐用、操作员友好型、环保意识、适用接头和活动部件、防锈、出色的表面渗透性。
锂电池材料二硫化钼的介绍
二硫化钼(或moly)是由钼和硫组成的无机化合物。其化学式为MoS₂。该化合物被归类为过渡金属二硫化合物。它是一种银黑色固体,以矿物辉钼矿的形式存在,辉钼矿是钼的主要矿石。MoS₂相对不活跃。它不受稀酸和氧的影响。在外观和感觉上,二硫化钼类似于石墨。因其低摩擦和稳健性,它被广泛用作干润滑剂。大部
微型二硫化钼致动器“力大无穷”
美国研究人员开发出一种微型装置,可拉动自身165倍的重量。这种能像肌肉一样工作、将电能转化为机械能的新型致动器具有广阔的应用前景,未来有望在机电系统和机器人系统中大展拳脚。相关研究成果8月30日发表在《自然》杂志上。 这个超级微型“大力士”叫做“反串行连接生物形态驱动装置”,由美国罗格斯大学新
关于二硫化钼的优缺点的介绍
1、彻底地消灭了漏油,干净利索,大大的促进了文明生产。 2、能节省大量的润滑油脂。 3、改善运行技术状况,延长检修周期,减轻了维修工人的劳动强度,节约劳动力。 4、由于二硫化钼的摩擦系数低,摩擦设备间产生的摩擦阻力小,可以节约电力消耗,根据兄弟单位的测定可节约电力为12% 5、能减小机械
栅极长度仅一纳米的晶体管问世
在7日出版的《科学》杂志上,一美国研究小组发表论文称,他们利用碳纳米管和二硫化钼(MoS2),成功制出目前世界最小晶体管,其栅极长度仅有1纳米,这一仅是人类发丝直径五万分之一的尺度,远低于硅基晶体管栅极长度最小5纳米的理论极值。 制出更小的晶体管,是半导体行业一直努力的方向,栅极长度则被认为
物理所发展新技术诱导单层二硫化钼相变
单层二硫化钼是一种典型的二维过渡金属硫属化物,由于其特殊的能带结构、半导体性质等,在纳米电子器件和光电子学等诸多领域具有广阔的应用前景。单层二硫化钼由三个原子层(硫-钼-硫)堆叠而成,不同的堆叠次序使其构成两种不同的相,即2H和1T相。2H相层与层之间按照ABA堆垛,金属原子为三棱柱配位,具有2
空气加热的高定向正三角形孔洞在层状二硫化钼表面的形成
边缘结构在二硫化钼纳米结构中扮演非常重要的角色,例如,理论预言:具有锯齿型(zigzag)边缘结构的二硫化钼纳米带具有金属、铁磁性,而扶手椅型(armchair)边缘结构的二硫化钼纳米带则表现出半导体、非铁磁性。此外,有效的二硫化钼边缘活性点数目对其催化性能影响甚大。因此,如何有效地在其平面内引
美康乃尔大学发现新材质、电子产品过热问题有解?
半导体内的电晶体微缩化,科学界一直在寻找能取代矽的材质,如今除了石墨烯之外,韩国科学与资讯科技未来规画部(Ministry of Science ICT and Future Planning,MSIP)宣布,该部资助的美国康乃尔大学研发团队,找到新材质,有望制造出不会散发热能的设备,让半导体更
韩科学家研制多功能传感器-可模拟人类五种感官
韩国科学家成功研制出一款基于半导体光纤的多功能传感器。这款创新设备能够模拟人类的五种感官,感知光、压力、气味以及味道等多种信息。这款传感器有望在可穿戴设备、物联网、电子设备和软体机器人等多个领域大放异彩。相关论文发表于新一期《高级纤维材料》杂志。研究团队采用基于二硫化钼的特殊制造工艺,打造出了可以自
英国牛津仪器公司开发二硫化钼生长工艺
据报道,英国牛津仪器公司利用其纳米实验室纳米级生长系统,启动了二硫化钼生长工艺研究。 单层硫化钼是一种直接带隙半导体材料,在光电领域具有广泛的应用,如发光二级光、光伏电池、光探测器、生物传感器等,而多层二硫化钼是一种非直接带隙半导体,有望用于未来的数字电子技术。 牛津仪器公司表示,该公司已经
美研究发现添加人造边缘可让二硫化钼原子层整齐生长
据物理学家组织网近日报道,美国莱斯大学和橡树岭国家实验室(ORNL)的科学家合作开发出一种新方法,可以控制二硫化钼(MDS)原子层整齐一致地生长,借此朝制造二维电子设备前进了一步。相关研究发表在本周出版的《自然·材料学》杂志上。 半导体二硫化钼是制造功能性二维电子元件所需的三种材料中的一种
我国利用压电材料实现对MoS2场效应晶体管动、静态调控
自2004年Geim等人第一次在实验室得到单层石墨烯以来,二维材料的出现为传感器领域的进一步发展提供了可能,相对于传统的三维材料,二维材料的层状结构决定了其器件厚度可以达到单原子层,为实现更轻、更薄、体积更小的电子器件提供了可能。相较于其他二维材料,以单层二硫化钼 (MoS2) 为代表的二维半导
科学家在单原子层材料中首次观测到压电电子学效应
美国佐治亚理工学院和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近与美国哥伦比亚大学的James Hone研究组合作,首次在二维单原子层材料二硫化钼中实验观测到压电效应(piezoelectric effect)和压电电子学效应(piezotronic effect),并首次成功