Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рисунок 1. Структура дисульфида молибдена.
Рисунок 2. а) Схематическое изображение устройства. b) ВАХ-характеристика транзистора при комнатной температуре (менялось напряжение на обратном затворе). В качестве обратного затвора используется сильно легированный слой SiO2.
Рисунок 3. а) ВАХ-характеристики транзистора (менялось напряжение на верхнем затворе) при разных напряжениях сток/исток. b) ВАХ-характеристики транзистора (менялось напряжение сток/исток). Линейная зависимость при малых напряжениях говорит об омическом поведении золотых контактов.

Полевой транзистор - новые достижения

Ключевые слова:  дисульфид молибдена, полевой транзистор

Опубликовал(а):  Шуваев Сергей Викторович

06 февраля 2011

Многие наноструктуры "примерялись" на роль канала проводимости в полевых транзисторах. В частности, в этой роли прекрасно бы смотрелся графен, благодаря высокой подвижности зарядов. Однако по своей природе графен является полуметаллом, и для применения его в полевых транзисторах необходимо порезать графен на ленты, которые обладают запрещенной зоной. Однако этот процесс технологически довольно сложен, поэтому исследователи были бы счастливы найти некоторую альтернативу. В качестве такой альтернативы мог бы выступать дисульфид молибдена, чья слоистая структура (в каждом слое атом молибдена находится в центре тригональной призмы, образованной атомами серы) сближает его со структурой графита, поэтому возможно получить монослой MoS2 теми же методами, что и в случае графена. Вместе с тем, монослой дисульфида молибдена, обладая сравнимой с графеном подвижностью зарядов, является полупроводником, поэтому его можно использовать как канал проводимости в полевых полупроводниках без дополнительной обработки. Руководствуясь этими соображениями, коллектив ученых из федеральной политехнической школы Лозанны собрал полевой транзистор с изолированным затвором.

Для начала ученые, вооружившись скотчем, отделили монослой MoS2 от объемного материала и перенесли его на подложку сильно легированного SiO2. Методом элекетронно-лучевой литографии были нанесены контакты, после чего были нанесены золотые электроды. Для удаления излишек резиста и уменьшения сопротивления контактов, устройство отожгли при температуре 2000С. Однако подвижность зарядов в полученной структуре оказалась недостаточной (до 10 см2В-1с-1 против 200 см2В-1с-1 у полосок графена), поэтому авторы статьи решили нанести слой оксида гафния (IV), который с одной стороны изолирует затвор, а с другой увеличивает подвижность носителей заряда. И действительно, исследователям удалось значительно увеличить подвижность зарядов (до 217 см2В-1с-1), что объясняется уменьшением резерфордовского рассеяния из-за увеличения диэлектрической проницаемости окружения.

Ученые анализировали устройство, состоящие из двух соединенных транзисторов. При напряжении смещения 500 мВ отношение входящего тока к исходящему превысило 108. Полученные характеристики близки к тем, что были получены для полевых транзисторов, где в качестве канала проводимости использовались полоски графена или кремниевые пленки. Логичным развитие этой работы станет получение целых микросхем с ипользованием описанных здесь транзисторов, что, возможно, станет прорывом в микроэлектронике.


Источник: Nature Nanotechnology



Комментарии
Юный максималист, 06 февраля 2011 20:46 
Ого, это как это они монослой сульфида
молибдена от скотча отдирали (и какая у него
должна быть прочность тогда?!).
А подвижность определяется рассеянием
электронов, и мне неясно, как диоксид гафния на
нее влияет. А в графене она, кстати, на полтора
порядка выше указанного.
Шуваев Сергей Викторович, 06 февраля 2011 21:48 
Ну это для "большого" графена, а для полосок как раз такая же!
Шуваев Сергей Викторович, 06 февраля 2011 21:51 
А с оксидом гафния они сами не очень пока разобрались, поэтому написали: extensive future theoretical work ... would be needed to provide a complete picture.
Там еще не очень понятно, что химически с этой штукой сталось после отжига в аргон-водороде. Из структуры как то высота ступеньки в 6.5 ангст. не очень понятна. Ну и фраза "раньше намеряли столько-то, а мы взяли HfO2 (а охарактеризовали хоть как?) и получилась конфетка", подразумевает попытку объяснения, почему. А так очень на банально грязный эксперимент похоже.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Кровь и серебро
Кровь и серебро

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.