Dicalcogenuros de metales de transición bidimensionales (TMD 2D), especialmente MoS2 , están a la vanguardia de los materiales 2D de nueva generación y se están realizando esfuerzos a nivel industrial para producirlos a gran escala con un rendimiento razonable para aplicaciones de dispositivos electrónicos. Normalmente, para aplicaciones de visualización, la movilidad del soporte de carga es de 2 cm 2 /V.s es suficiente.
Aunque MoS2 se exfolia mecánicamente Es bien sabido que su movilidad es mucho mayor, pero su producción en grandes superficies supone un desafío. Además, no está claro cómo será el rendimiento de los dispositivos TMD 2D si entran en contacto con metales 2D de nueva generación en lugar de metales 3D estándar como Au, Ti, Ni, etc.
Por lo tanto, investigadores de la Universidad Tecnológica de Eindhoven (martes), Países Bajos y el Instituto de Ciencia y Tecnología SRM (SRMIST), India, informaron recientemente en Nanoscale Advances sobre el crecimiento de gran superficie del metal 2D TiSx encima del semiconductor 2D MoS2 mediante la técnica de crecimiento de capas atómicas mejorada con plasma (PEALD).
Es un gran desafío optimizar las condiciones de crecimiento para obtener una interfaz atómicamente limpia entre dichos materiales. Los investigadores descubrieron que el rendimiento del transistor de MoS2 es casi dos veces mejor cuando se contacta con el metal 2D TiSx en comparación con los metales Ti y Au 3D. La tendencia se observó en la mayoría de las ventajas del transistor. Este procedimiento se puede utilizar para muchos de estos materiales en el futuro.
El estudio del transporte de carga a varias temperaturas reveló variaciones en la altura de la barrera de unión del meta-semiconductor y su impacto en la resistencia de contacto. Para comprender este nuevo sistema, los investigadores realizaron una simulación de dispositivo TCAD para visualizar la distribución de los portadores de carga en las capas atómicas. Se observa que en presencia de TiSx , la densidad del portador de carga intrínseca de MoS2 aumenta, lo que conduce a un mejor rendimiento.
Estos resultados permitirán que los contactos metálicos en la integración de dispositivos 2D y 3D se reduzcan, aumentando la densidad del dispositivo. Esta investigación ejemplar desempeñará un papel importante en futuros dispositivos cuánticos y en la identificación de nuevas ecuaciones de transporte de carga a través de la interfaz de semiconductores metálicos 2D.
Más información: Reyhaneh Mahlouji et al, contactos metálicos TiSx bidimensionales cultivados por ALD para transistores de efecto de campo MoS2, Avances a nanoescala (2023). DOI:10.1039/D3NA00387F
Proporcionado por el Instituto de Ciencia y Tecnología SRM
