二硒化鎢/六方氮化硼/二硫化鉬異質結構減少半導體散射效應

韓國大學研究人員最近推出了一種策略，使用一種遠端調節二維二硒化鎢/六方氮化硼/二硫化鉬異質結構電晶體摻雜的電晶體説明減少二維半導體材料的內在散射效應。人們在製造基於傳統半導體材料的電子設備時，工程師需要完成一個關鍵步驟，即摻雜。摻雜主要是指在半導體中引入雜質，以實現對其光學、電學和結構特性的調控。

儘管摻雜是發展基於半導體的電子產品的關鍵步驟，但許多傳統的摻雜策略引入了太多的載流子，在通道中留下了電離摻雜物，阻礙了電荷載體的傳輸。因此，一些工程師一直在嘗試設計調製摻雜技術，將電離摻雜物從通道中分離出來。

電荷載流子在二維半導體中的傳輸，如過渡金屬二鈣化物（TMDCs），可以受到一些內部和外部因素的影響。事實上，在這些材料中，載流子是高度封閉的，並受到環境因素引起的散射效應的影響。

由於這種對散射效應的易感性，迄今為止，二維材料被證明是非常難以研究的，研究人員還沒有完全理解它們的基本物理特性。為了研究這些材料，特別是為了研究它們內部發生的量子現象，研究人員應首先消除不需要的散射效應。

消除散射效應也可以提高基於二維半導體的設備的性能，因為過去的研究發現，這些效應對設備的性能有不利影響，並限制了它們在現實世界的應用潛力。雖然研究人員已經提出了幾種消除外部散射源的策略，但迄今為止，減少二維材料中發生的內在散射已被證明具有高度的挑戰性。

韓國大學和韓國其他機構的研究人員最近推出了一種策略，可以幫助減少二維半導體材料的內在散射效應。在《自然-電子學》上發表的一篇論文中介紹了這一策略，通過範德瓦爾斯（vdW）帶工程和遠端電荷轉移摻雜，實現了對二維半導體中摻雜的調製。

“我們的研究報告了一個二維電晶體的遠端調製摻雜，該電晶體由帶狀調製的二硒化鎢/六方氮化硼/二硫化鉬異質結構組成，”研究人員在其論文中寫道。底層二硫化鉬通道通過二硒化鎢表面的摻雜物的可控電荷轉移進行遠端摻雜。

利用他們的摻雜調製策略，研究人員能夠實現一個表現出減少內在散射量的電晶體。這大大改善了該裝置的載流子遷移率（即電荷載流子在該裝置中移動的速度）。

在未來，這個研究小組進行的研究可以為開發基於半導體的更快和更有效的電子產品鋪平道路。事實上，工程師們可以利用最近論文中提出的方法來控制二維場效應電晶體的載流子遷移率和密度。

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