【材料】缪峰教授合作团队在二维半导体电子器件领域取得最新进展

来源：X一MOL资讯

半导体材料的场效应特性是其电子器件应用的核心。二维半导体材料因为具有原子尺寸，可以克服短沟道效应和实现高性能场效应晶体管，有望成为后摩尔时代一类重要的基础电子材料。最近发现的半导体型过渡金属硫族化合物二硒化钯（PdSe2）具有较高的室温载流子迁移率和良好的稳定性，有望用于发展未来的电子器件应用。基于PdSe2的场效应晶体管展现出双极性导电行为，而且其转移特性曲线通常会伴随回滞现象，对此现象的深入理解与有效调控对实现器件的高可靠性与实际应用至关重要。

近日，南京大学物理学院的缪峰教授课题组与意大利萨勒诺大学的Antonio Bartolomeo教授合作，系统研究了基于PdSe2的场效应晶体管转移特性曲线中出现的回滞现象，首次展示了压强可调的回滞行为和双极性电导。合作团队首先制备了PdSe2场效应晶体管器件（图1a），在转移特性曲线中观察到回滞现象（图1b），通过仔细分析回滞窗口的宽度与栅压范围以及栅压扫描时间的变化关系（图1c），指出这种回滞现象有可能来源于PdSe2或二氧化硅相关的慢缺陷态。研究还发现电子束辐照在降低器件沟道电导的同时,会引起极小电导值的漂移，且转移特性曲线在几十分钟之后可以恢复到接近初始状态（图1d）。进一步的研究表明，利用压强不仅可以在不同掺杂类型导通之间实现可逆转换，同时可以对回滞的窗口进行调控（图1e）。该项工作有望为未来PdSe2在纳米机电器件和互补逻辑器件领域的应用奠定基础。

图1. (a)PdSe2晶格结构及场效应晶体管SEM图；(b)不同偏压下转移特性曲线图；(c)不同扫描栅压范围下的转移特性曲线；(d)电子束辐照对于器件性能的影响及随时间的恢复过程；(e)压强可调的回滞窗口及不同掺杂类型之间的转换。