ساخت اولین ترانزیستور اثر میدان نوع P با تزریق‌کننده حفره در مواد آلی

[ERF@N]

ساخت اولین ترانزیستور اثر میدان نوع P با تزریق‌کننده حفره در مواد آلی

پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا موفق به ساخت اولین ترانزیستور اثرمیدان نوع P با استفاده از لایه‌های نانومقیاس MoS2 شدند.

اولین ترانزیستور اثرمیدان نوع P از جنس مولیبدنیت (MoS2 FETs) ساخته شده است. مولیبدنیت ماده‌ای بسیار مهم در صنعت نیمه‌هادی به شمار می‌آید که دلیل آن تماس فلزی تابع کار بالای این ماده است. تاکنون MoS2 FETs را از نیمه‌هادی نوع n می‌ساختند که در آن نوع، تماس فلزی اهمیت چندانی نداشت؛ دلیل این موضوع دشواری اتصال باند ظرفیت MoS2 است.

MoS2 یک لایه نازک از جنس مولیبدن و گوگرد است که یک ماده نیمه‌هادی محسوب می‌شود.

هنگام ساخت ادوات الکترونیکی باند گپ نقش بسیار مهمی دارد، زیرا استفاده از باند گپ‌های مستقیم، بجای باند گپ غیرمستقیم، موجب افزایش کارایی دستگاه می‌شود. وجود باندگپ موجب می‌شود تا بتوان دستگاه را خاموش و یا روشن کرد.

MoS2 مزایای دیگری نیز دارد؛ این ماده قدرت انتقال بار بالایی دارد که در حدود 500 cm2/Vs است که در مقایسه با سیلیکون رقم بالایی محسوب می‌شود. همچنین MoS2 یک جامد واندروالسی محسوب می‌شود، بنابراین با زیرلایه‌های مختلفی قابل انطباق است. از دیگر ویژگی‌های مثبت این ماده باید به شفاف بودن آن اشاره کرد.

از آنجایی که ضخامت MoS2 در حدود 0.7 نانومتر است، بنابراین می‌توان با آن ترانزیستورهای بسیار کوچکی ساخت که نسبت به ترانزیستورهای معمولی گرمای بسیار کمتری ایجاد می‌کند.

استیون چانگ از محققان این پروژه می‌گوید: ما بجای استفاده از فلز، از MoS2 برای ساخت ترانزیستور استفاده کردیم. این ماده بعنوان یک تزریق کننده حفره برای مواد آلی استفاده می‌شد، اما ما در این پروژه از آن برای ساخت ترانزیستور استفاده کردیم.

این گروه دریافتند: ترانزیستوری که با استفاده از MoS2 ساخته شود، بهتر از ترانزیستورهای پالادیومی است. همچنین آنها دریافتند که اگر از سلیند تنگستن در ساخت این ترانزیستور استفاده شود، جریان بیشتری از آن عبور کرده و سد شوتکی (Schottky barrier) کمتری دارد.

نتایج این پژوهش در نشریه Nano Letters به چاپ رسیده است.