PTSE 2吸引了相当大的关注,这是一种高迁移率二维材料,并在微电子,光电检测和旋转三位型中进行了设想的应用。高质量PTSE在具有晶圆尺度均匀性的绝缘基板上的生长是电子运输调查和设备中实际用途的先决条件。在这里,我们报告了由分子束外延在ZnO(0001)上高度定向的几层PTSE 2的生长。膜的晶体结构具有电子和X射线衍射,原子力显微镜和透射电子显微镜。与石墨烯,蓝宝石,云母,SIO 2和PT(111)上生长的PTSE 2层的比较表明,在绝缘底物中,ZnO(0001)产生了具有优质结构质量的膜。在室温下,在室温下,在室温下,在200 cm 2 v -1 s -1超过200 cm 2 v -1 s -1的外部ZnO/PTSE 2上进行的HALL测量值显示出明确的半导体行为,低温下的较高迁移率在低温下。
摘要:低成本、易于集成的硅 (Si) 光子学光电探测器 (PD) 仍然是光子集成电路 (PIC) 的瓶颈,特别是对于 1.8 μ m 以上的波长。多层铂硒化物 (PtSe 2 ) 是一种半金属二维 (2D) 材料,可以在 450°C 以下合成。我们通过在 Si 波导上保形生长直接集成基于 PtSe 2 的 PD。PD 在 1550 nm 波长下工作,最大响应度为 11 mA/W,响应时间低于 8.4 μ s。1.25 至 28 μ m 波长范围内的傅里叶变换红外光谱表明 PtSe 2 适用于远至红外波长范围的 PD。我们通过直接生长集成的 PtSe 2 PD 优于通过标准 2D 层转移制造的 PtSe 2 PD。红外响应性、化学稳定性、低温下选择性和保形生长以及高载流子迁移率的潜力相结合,使 PtSe 2 成为光电子和 PIC 的有吸引力的 2D 材料。关键词:铂硒化物、光电探测器、硅光子学、二维材料、红外 ■ 简介
二维材料的合成需要较高的工艺温度才能获得较高的材料质量,这阻碍了在器件晶圆上直接合成。因此,制造需要将二维材料从专用的生长衬底转移到器件晶圆上。本论文介绍了一种通过晶圆键合转移二维材料的通用方法。该方法的目标是在半导体代工厂的生产线后端集成到电子电路上。该方法的变体是悬挂二维材料的自由悬挂膜,并将层堆叠成二维材料异质结构。二维材料的图案化是器件制造的基本步骤。然而,标准的光刻方法会导致保护性抗蚀剂残留,从而降低器件性能。本论文介绍了一种非接触、无抗蚀剂的方法,通过激光直写和现成的系统以纳米级精度对二维材料进行图案化。金属电极和二维材料之间的电接触电阻显著影响器件的性能。本论文研究了湿度对石墨烯接触电阻和薄层电阻的影响。这一见解对于在无封装或密封包装的环境中操作至关重要。多层铂硒化物 (PtSe 2 ) 是一种半金属二维材料,可在 450 ◦ C 以下合成。本论文展示了通过在器件基板上直接生长将 PtSe 2 光电探测器与硅波导集成。光电探测器在红外波长下工作,这对于集成光子电路很有前景。