Des scientifiques de l'Université nationale de Singapour ont découvert une méthode de dopage électronique photo-induit sur le ditellurure de molybdène (MoTe 2 ) des hétérostructures pour la fabrication de dispositifs logiques de nouvelle génération.

Les dichalcogénures de métaux de transition (TMD) bidimensionnels (2D) sont des éléments de construction prometteurs pour le développement de dispositifs électroniques de prochaine génération. Ces matériaux sont atomiquement minces et présentent des propriétés électriques uniques. Les chercheurs souhaitent développer des transistors à effet de champ (FET) de type n et p en utilisant les TMD 2-D pour construire des composants de circuits logiques fondamentaux. Ces composants comprennent les jonctions p-n et les onduleurs.

Une équipe dirigée par le professeur Chen Wei du département de chimie et du département de physique, NUS a découvert que l'éclairage lumineux peut être utilisé pour induire des effets de dopage sur un MoTe 2 -à base de FET pour modifier ses propriétés électriques de manière non volatile et réversible. Le FET fait d'un MoTe 2 L'hétérostructure /BN est fabriquée en superposant un mince flocon de MoTe 2 sur une couche de nitrure de bore (BN) et en fixant des contacts métalliques pour former le dispositif. Le dopage du dispositif peut être modifié en modifiant la polarité appliquée à la couche de BN dans des conditions d'éclairage lumineux. Lorsque l'appareil est allumé, les électrons occupant les états de type donneur dans la bande interdite BN deviennent excités et sautent dans la bande de conduction. En appliquant un biais négatif à la couche BN, ces électrons excités par des photons voyagent dans le MoTe 2 couche, le dopant efficacement dans un semi-conducteur de type n. Les charges positives laissées dans la couche de BN créent une polarisation positive qui aide à maintenir le dopage électronique dans le MoTe 2 couche. L'équipe de recherche a constaté que sans aucune perturbation externe, l'effet photodopage peut être conservé plus de 14 jours.

L'équipe a développé des jonctions p-n et des inverseurs sans utiliser de résine photosensible en contrôlant sélectivement les régions de photodopage sur le MoTe 2 Matériel. A partir de leurs mesures expérimentales, le MoTe 2 la diode avait un facteur d'idéalité proche de l'unité d'environ 1,13, ce qui est proche de celui d'une jonction p-n idéale.

Expliquer la signification des résultats, Le professeur Chen a dit, "La découverte d'un effet de photodopage basé sur l'hétérostructure 2-D fournit une méthode potentielle pour fabriquer des jonctions p-n et des inverseurs sans photorésist pour le développement de dispositifs électroniques logiques."