Las figuras (a) y (b) muestran la ilustración esquemática de una unión p-n y un inversor, respectivamente. Bajo condiciones de iluminación ligera y polarización negativa, Las cargas positivas localizadas quedan atrás en la capa BN después de que los electrones excitados viajan a la capa MoTe2. Esto induce efectos de dopaje en la capa de MoTe2. Crédito:Materiales avanzados
Los científicos de la Universidad Nacional de Singapur han descubierto un método para el dopaje electrónico fotoinducido en ditelurida de molibdeno (MoTe 2 ) heteroestructuras para fabricar dispositivos lógicos de próxima generación.
Los dicalcogenuros de metales de transición (TMD) bidimensionales (2-D) son pilares prometedores para el desarrollo de dispositivos electrónicos de próxima generación. Estos materiales son atómicamente delgados y exhiben propiedades eléctricas únicas. Los investigadores están interesados en desarrollar transistores de efecto de campo (FET) de tipo ny p utilizando TMD 2-D para construir componentes de circuitos lógicos fundamentales. Estos componentes incluyen uniones p-n e inversores.
Un equipo dirigido por el profesor Chen Wei del Departamento de Química y del Departamento de Física, NUS ha descubierto que la iluminación con luz se puede utilizar para inducir efectos de dopaje en un MoTe 2 FET basado en para modificar sus propiedades eléctricas de forma no volátil y reversible. El FET hecho de un MoTe 2 / La heteroestructura BN se fabrica colocando una capa fina de MoTe 2 sobre una capa de nitruro de boro (BN) y uniendo contactos metálicos para formar el dispositivo. El dopaje del dispositivo se puede cambiar modificando la polaridad aplicada a la capa BN en condiciones de iluminación ligera. Cuando el dispositivo está iluminado, los electrones que ocupan los estados de tipo donante en la banda prohibida BN se excitan y saltan a la banda de conducción. Al aplicar un sesgo negativo a la capa BN, estos electrones excitados por fotones viajan hacia el MoTe 2 capa, dopando efectivamente en un semiconductor tipo n. Las cargas positivas que quedan en la capa BN crean un sesgo positivo que ayuda a mantener el dopaje de electrones en el MoTe. 2 capa. El equipo de investigación descubrió que sin ninguna perturbación externa, el efecto fotodopaje se puede conservar durante más de 14 días.
El equipo ha desarrollado uniones p-n e inversores sin el uso de fotorresistencia controlando selectivamente las regiones de fotodopado en el MoTe. 2 material. De sus medidas experimentales, el MoTe 2 diodo tenía un factor de idealidad casi unitario de aproximadamente 1,13, que está cerca de la de una unión p-n ideal.
Explicando la importancia de los hallazgos, El profesor Chen dijo:"El descubrimiento de un efecto fotodopante 2-D basado en heteroestructura proporciona un método potencial para fabricar uniones p-n libres de fotorresistencia e inversores para el desarrollo de dispositivos electrónicos lógicos".
