困擾肖特基半導體50多年或將由石墨烯解決的困難

困擾肖特基半導體(ti) 50多年或將由石墨烯解決(jue) 的困難

韓國蔚山國立科技大學的一個(ge) 研究小組將石墨烯插入傳(chuan) 統肖特基半導體(ti) 的金屬和半導體(ti) 材料之間，製造出一種新型肖特基二極管，大大提高了二極管的性能，其研究結果有望解決(jue) 金屬半導體(ti) 的問題。肖特基半導體(ti) 的微導體(ti) 接觸電阻問題一直是近50年來懸而未決(jue) 的問題，在科學界引起了廣泛的關(guan) 注。

韓國蔚山國立科技大學（Unist）的一個(ge) 研究小組利用石墨烯材料創造了一種新技術，極大地提高了電子器件中肖特基二極管（金屬-半導體(ti) 結）的性能，他們(men) 的研究成果有望解決(jue) 金屬-半導體(ti) 接觸電阻問題。肖特基半導體(ti) 的NCE問題已懸而未決(jue) 近50年，引起了科學界的廣泛關(guan) 注。

該團隊將石墨烯插入傳(chuan) 統肖特基半導體(ti) 的金屬和半導體(ti) 材料之間，生產(chan) 出一種新型肖特基二極管，它超越了現有技術，有望促進半導體(ti) 工業(ye) 的發展。

這項研究發表在2017年1月的Nano Letters雜誌上，題為(wei) 金屬/N-Si（001）界麵上的強費米能級釘紮，通過與(yu) 石墨烯插入層形成N完整的肖特基接觸來確保。

肖特基二極管是以發明者肖特基博士的名字命名的。SBD是肖特基勢壘二極管的簡稱，它不是由p型半導體(ti) 與(yu) n型半導體(ti) 接觸形成PN結的原理，而是由金屬與(yu) 半導體(ti) 接觸形成的金屬-半導體(ti) 結的原理，因此，SBD又稱金屬-半導體(ti) （接觸）二極管或表麵。勢壘二極管，是一種熱載流子二極管。

然而，由於(yu) 肖特基半導體(ti) 的金屬-半導體(ti) 界麵原子的混合和接觸電阻的產(chan) 生，二極管的性能不能達到理想狀態（當電壓施加正向偏壓時，理想二極管用作理想導體(ti) ，當電壓施加反向偏壓時，理想二極管用作理想導體(ti) ）。二極管類似於(yu) 完美的絕緣體(ti) ），接觸電阻對於(yu) 肖特基半導體(ti) 的物理性質非常重要。接觸電阻的大小直接影響器件的性能。

鎳、鉑、鈦電極金屬/N-Si（001）結與(yu) 非石墨插入層電性能測試結果比較

Kibog Park教授通過將石墨烯層插入金屬-半導體(ti) 界麵來解決(jue) 這個(ge) 問題。在研究中，研究小組證明了單層碳原子組成的石墨烯層不僅(jin) 可以基本上抑製金屬和半導體(ti) 材料的混合，而且與(yu) 理論預測相吻合。

樸教授說，石墨烯片中的每一層石墨烯之間都有一定的空間，在量子力學水平上電子密度很高，沒有原子通過，因此，用這種夾在金屬和半導體(ti) 之間的單層石墨烯可以克服原子擴散的不可避免問題。S.

這項研究的主要作者胡恩哈恩約恩說，這項研究也證實了先前的理論預測，即無論使用何種金屬，矽半導體(ti) 的結麵電性能幾乎保持不變。

用內(nei) 光電發射法測量了新製備的金屬/石墨烯/N-Si（001）結二極管的電子勢壘，上麵所示的內(nei) 光電（IPE）測量係統對這些實驗起到了很大的作用，該係統是由4名Unist研究生（Hoon Han Yoon、Sungchul Jung、Gahyun Choi）開發的。以及金俊雄）在2012年作為(wei) 一個(ge) 本科研究項目的一部分，並由科法科資助。

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