困擾肖特基半導（dǎo）體50多年或將由石墨烯解決的困難

困擾肖特基半導體50多年或將由石墨烯解決的困難

韓國蔚山國立科技大學的一個研（yán）究（jiū）小組將石墨烯插入傳統（tǒng）肖特基半導體的金屬和半導體（tǐ）材料之間，製（zhì）造出一種新型肖特基二極管（guǎn），大大提高了二極管的性能（néng），其研（yán）究結果有望解決金屬半導體的問題。肖特基半導體的微導體接（jiē）觸電阻問題一直是近50年來懸而未決的問題，在科學界引起了廣（guǎng）泛的關注。

韓國蔚山國立科技大學（Unist）的（de）一個研究小組利用石墨烯材料（liào）創造了一種新技術，極（jí）大（dà）地提高了電子器件中肖特基二極管（金屬-半導體結）的性能，他們的研究成果有望解決金屬-半導體接觸電阻問題。肖特基半導體的NCE問題已懸而未（wèi）決近50年，引起了科學界的廣泛關注。

該團隊將（jiāng）石墨烯插入傳統肖特基半（bàn）導體的金屬（shǔ）和半導體材料（liào）之間，生產（chǎn）出一種新型肖特基二極管，它（tā）超越了現有技（jì）術，有望促進半導（dǎo）體工業的發展。

這項研（yán）究（jiū）發表在2017年1月的Nano Letters雜（zá）誌上，題為金屬/N-Si（001）界麵上的強費米能級釘紮，通（tōng）過與石墨烯插入層形成（chéng）N完整的肖特基接觸來確保。

肖特基二極管是以發（fā）明（míng）者肖特基博士的名字命名的。SBD是肖特基（jī）勢（shì）壘二極管的簡（jiǎn）稱，它不是由p型半導體與n型（xíng）半導體接觸（chù）形成PN結的原理，而是由金屬與半（bàn）導體接觸形成的金屬-半導體結的原理，因（yīn）此，SBD又稱金屬-半導體（接（jiē）觸）二極管或表（biǎo）麵。勢壘二極管，是一種熱載流子二極管。

然而，由於肖（xiāo）特（tè）基半導體的金屬-半導體界麵原子（zǐ）的混合和接觸電阻的產生，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（lǐ）想二極管用作理想導體，當電壓施加反向偏壓時，理想二（èr）極管用作理想導體）。二（èr）極管類似於完美的絕緣體），接觸電阻對於肖特基半導體的物（wù）理（lǐ）性質非常重要。接觸（chù）電阻的（de）大小直接影響器件的性（xìng）能。

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

Kibog Park教授（shòu）通（tōng）過將石墨烯層插入金屬-半導體界麵來解決這個（gè）問（wèn）題。在研究中，研究（jiū）小組證明了單層碳原子組成的石墨烯層不僅可以基本上抑製金屬和（hé）半（bàn）導（dǎo）體材料的混合，而（ér）且（qiě）與（yǔ）理論預測相吻合。

樸教授說，石墨（mò）烯片（piàn）中的每一層（céng）石墨烯之間都有一定的空間，在（zài）量子力學水平上電子（zǐ）密度很高，沒有原子通過，因此（cǐ），用這種夾在金屬和半導體之間的單層石墨烯可以克（kè）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（ēn）約恩（ēn）說，這項研究也證實了先前的理論（lùn）預測，即無論（lùn）使用（yòng）何（hé）種金屬，矽半導體的結麵電性能幾乎保持不變。

用內光電發射法測量了新製（zhì）備的金屬/石墨烯/N-Si（001）結二極管的電子勢壘，上麵所示的內光電（diàn）（IPE）測量係統對這些實驗起到（dào）了很大的作用，該係統是（shì）由（yóu）4名Unist研究生（Hoon Han Yoon、Sungchul Jung、Gahyun Choi）開發的。以及金俊雄）在2012年作為一個本科研究項目的一部分，並由科法科資助。

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