Синтез TeSeO и характеристика микроструктуры. Кредит: Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48628-z
В большинстве неорганических полупроводников электроны служат основными носителями заряда, что ограничивает разработку дополнительных устройств и схем. Недавнее исследование исследователей из Городского университета Гонконга (CityUHK) добилось значительных успехов в повышении подвижности положительно заряженных носителей, известных как «дырки», в неорганических полупроводниках.
Исследовательская группа достигла этого прорыва, используя инновационную стратегию неорганического смешивания, объединяя различные собственные неорганические материалы p-типа в единое соединение, называемое теллур-селен-кислород (TeSeO).
Материалы TeSeO продемонстрировали замечательную адаптивность и надежность, и они являются многообещающим решением для решения проблем, связанных с текущими полупроводниками.
«Этот прорыв открывает новые возможности для создания высокопроизводительных и экономически эффективных устройств и схем в будущем», — сказал профессор Джонни Хо, заместитель вице-президента (предприятие) и профессор кафедры материаловедения и инженерии, который руководил исследованием.
Профессор Хо далее пояснил: «Мы успешно разработали стабильные на воздухе, высокомобильные тонкопленочные транзисторы TeSeO и гибкие фотодетекторы, которые превосходят обычные полупроводники p-типа, такие как оксиды металлов, галогениды металлов и органические материалы. Эти новые устройства демонстрируют замечательную долговечность и производительность, устанавливая новый стандарт в этой области».
Статья опубликована в журнале Nature Communications.
Одной из основных проблем в этом исследовании была сложность непрерывной регулировки ширины запрещенной зоны обычных полупроводников p-типа. Однако, рационально комбинируя различные типы неорганических материалов, команда смогла спроектировать зонную структуру TeSeO и достичь настраиваемых запрещенных зон в диапазоне от 0,7 до 2,2 эВ.
Используя стратегию неорганического смешивания, исследовательская группа спроектировала зонную структуру TeSeO для соответствия определенным техническим требованиям. Настраиваемые запрещенные зоны тонких пленок TeSeO охватывают широкий диапазон длин волн, включая ультрафиолетовую, видимую и коротковолновую инфракрасную области. Это открывает захватывающие возможности для таких приложений, как высокомобильные p-канальные транзисторы, солнечные элементы и широкополосные фотодетекторы.
«В будущем мы планируем и дальше изучать и оптимизировать эти приложения, чтобы использовать весь потенциал материалов TeSeO», — сказал профессор Хо.
Дополнительная информация: You Meng et al, An inorganic-blended p-type semiconductor with robust electrical and mechanical properties, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-48628-z
Информация о журнале: Nature Communications Предоставлено Городским университетом Гонконга
