找回密码
 立即注册

QQ登录

只需一步,快速开始

查看: 1465|回复: 0

[材料资讯] 彭海琳课题组JACS:溶液法制备高性能硒氧化铋柔性薄膜和器件

[复制链接]

108

主题

262

帖子

338

积分

中级会员

Rank: 3Rank: 3

积分
338
发表于 2020-3-4 07:00:05 | 显示全部楼层 |阅读模式
高迁移率二维半导体因其独特的材料性能有望用于构筑后硅电子学器件。与典型的体相半导体相比,二维半导体薄膜的原子级厚度除了可有效抑制短沟道效应外,还兼具良好的柔性,这使其在柔性显示和集成电路等领域具有广阔的应用前景。目前,虽然大量的二维半导体材料体系相继被开发出来,但高迁移率二维半导体薄膜的便捷制备方法及其高性能柔性器件的构筑手段依然缺乏,阻碍了它们的实际应用。例如,通过化学气相沉积或溶液法合成的过渡金属二硫化物(如MoS2)薄膜通常具有相对较低的迁移率(<10 cm2/Vs)。此外,在柔性基底上构筑高性能柔性器件仍具挑战。

柔性晶体管

柔性晶体管
       近年来,北京大学彭海琳教授一直致力于高迁移率二维材料(石墨烯、拓扑绝缘体、氧硫族半导体)的制备、物性与应用等方面的研究。近期开发了超高迁移率二维硒氧化铋半导体芯片材料(硒氧化铋,Bi2O2Se),并构筑了高性能场效应晶体管和超快高敏红外光探测器等器件(Nat. Nanotech.  2017, 12, 530; Nano Lett. 2017, 17, 3021; Adv. Mater. 2017, 29, 1704060; Nat. Commun. 2018, 9, 3311; Sci. Adv. 2018, 4, eaat8355; Nano Lett. 2019, 9, 197; Nano Lett. 2019, 19, 2148; Adv. Mater. 2019, 31, 1901964)。最近,彭海琳课题组发展了一种简便、快速且可放量的高迁移率二维半导体Bi2O2Se柔性薄膜的溶液辅助制备方法,将反应前驱体Bi(NO3)3•5H2O/乙二醇溶液旋涂到云母基底上,经简单的空气加热分解并结合硒化处理,即可合成高质量的二维Bi2O2Se薄膜,表面连续平整且厚度精确可调,可用来构筑高性能二维Bi2O2Se晶体管器件,其室温霍尔迁移率高达~74 cm2/Vs,远高于目前已知的其他的二维半导体薄膜(如过渡金属硫属化合物等)。此外,二维Bi2O2Se晶体管器件具有较好的柔性,能完好无损地从云母基底上转移到柔性聚氯乙烯(PVC)基底上,并保持了优异的电学性能(场效应迁移率>100 cm2/Vs,开关比大于105)和出色的电学稳定性。因此,二维Bi2O2Se半导体薄膜兼具合成简单、迁移率高、稳定性好以及易于转移到柔性基底上等优势,这使其有望用于下一代柔性电子学器件中。此外,溶液辅助合成方法特有的元素组成调变优势,为其他氧硫族半导体薄膜的合成和掺杂提供了有力的参考和借鉴。
       近日,该工作以“High-mobility flexible oxyselenide thin-film transistors prepared by solution-assisted method”为题发表在《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 2726-2731)上。北京大学彭海琳教授和该课题组刚出站博士后吴金雄博士(现为南开大学特聘研究员)是该工作的共同通讯作者,第一作者为北京大学博士研究生张聪聪,该工作的主要合作者还包括北京大学物理学院的高鹏研究员。该工作得到了来自国家自然科学基金、国家重点研发计划、北京分子科学国家实验室等项目的资助。
      文章来源:北京大学
      彭海琳、男、1978年生、湖南湘乡人,北京大学化学与分子工程学院教授、博士生导师、国家杰出青年科学基金获得者。吉林大学学士(1996-2000年),北京大学博士(2000-2005年),美国斯坦福大学博士后(2005-2009年)。 2009年6月到北京大学工作至今。一直从事纳米材料化学与纳米器件研究,当前研究兴趣包括石墨烯与拓扑绝缘体纳米结构等二维晶体材料的制备方法、化学调制与光电器件应用基础研究。已发表SCI收录论文110余篇,影响因子超过7的论文80余篇,包括Nature子刊(11篇)、J. Am. Chem. Soc.(10篇)、Nano Lett.(21篇)、Adv. Mater.(7篇)、Phys. Rev. Lett.(1篇)、ACS Nano(9篇)、Small(7篇)、Acc. Chem. Res.(1篇)、Coord. Chem. Rev.(1篇),Nano Today (1篇),论文被他引逾6600次,单篇最高他引2500余次;申请专利15项。曾获中国分析测试协会科学技术一等奖(2005年,第二完成人),入选教育部“新世纪优秀人才支持计划”(2011年),获批国家首批优秀青年基金(2012年)、中组部首批青年拔尖人才计划(2012年)、霍英东教育基金会青年教师基金(2014年)、国家青年973项目首席科学家(2014年)、和国家杰出青年科学基金(2015年)。近5年来,在国际及双边重要学术会议上做邀请报告40余次,筹划和组织国际和双边会议6次。担任中国化学会纳米化学专业委员会委员、青年化学工作者委员会委员、北京市石墨烯科技创新专项技术咨询专家委员会专家、中国石墨烯标准化委员会委员、中关村石墨烯产业联盟专家委员会秘书长、《中国科学:化学》青年编委和《科学通报》编委。

  声明:本网部分文章和图片来源于网络,发布的文章仅用于材料专业知识和市场资讯的交流与分享,不用于任何商业目的。任何个人或组织若对文章版权或其内容的真实性、准确性存有疑义,请第一时间联系我们,我们将及时进行处理。

本帖被以下淘专辑推荐:

回复

使用道具 举报

小黑屋|手机版|Archiver|版权声明|一起进步网 ( 京ICP备14007691号-1

GMT+8, 2024-3-29 16:57 , Processed in 0.091118 second(s), 41 queries .

Powered by Discuz! X3.2

© 2001-2013 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表