臺大二維二硫化鉬新技術 大幅修正半導體材料缺陷

【本刊訊】二硫化鉬(MoS2)為目前倍受關注的半導體二維材料,學術界與產業界皆投入相關研究。臺大跨國研究團隊發表了一項技術,可以大幅減少單層二維半導體材料二硫化鉬的缺陷,將提升LED發光效能100倍,此研究結果已刊登於Science期刊。

當半導體材料越薄,其缺陷對於電子、光電元件的效能就有越嚴重的影響。如何減少及控制缺陷為所有半導體材料必須克服的問題之一,缺陷的問題也成為二維二硫化鉬應用於各種電子或光電元件應用上最大的瓶頸。

此研究團隊由加州大學柏克萊分校教授札維( Ali Javey)、阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)教授何志浩、前臺大校長李嗣涔及臺大電機系博士連德軒組成。根據臺大新聞稿,研究團隊將二硫化鉬材料浸潤於一種稱為亞胺(bistriflimide)的有機超強酸中,發現可以大幅提高二硫化鉬材料的量子效率,從不到1%增加到接近100%。

單層的二硫化鉬的厚度大約為1 nm的十分之七,比人類DNA鏈約2.5 nm的直徑更小。科學家們近年來致力發展新型的二維半導體材料,它具有特殊的電子傳導、光學、機械特性,亦可整合於現今半導體元件製程,被視為具有很大的潛力可以取代傳統矽材元件。而因為二硫化鉬材料透明且具可撓性,此技術可望用於開發可撓性LED顯示器、超高效太陽能電池、高靈
敏度的光偵測器、與低功耗的奈米級電晶體。

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