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张增星课题组在新型纳米器件研究方面取得新的重要进展
发表时间:2017-10-27 阅读次数:34次

      二维晶体研究的持续发展为半导体电子和光电子器件领域的突破性进展提供了可能,其核心科学问题之一是利用二维晶体的特殊物理性能,发展具有新的原理和工作机制的纳米器件。近年来,以张增星副教授为首的科研团队,依托上海市特殊人工微结构材料与技术重点实验室,持续性地在该领域进行了创新性研究,取得了系列进展。该团队利用二维晶体的特殊物性,先后研究出高性能的非易失性双极性存储器、逻辑p-n结,可编程非易失性可存储p-n结等,并发展了多种逻辑电子和光电子器件,相关结果先后发表在Adv. Funct. Mater. (IF:12.124),Small (IF:8.643),Nature Nanotech. (IF:38.986)等上。
  最近,该团队在相关领域又取得一项新的重要进展,他们利用双极性二维晶体的特殊物性,设计了一种浮栅场效应肖特基结晶体管(FG-FESBT),发展了一种可编程非易失性可存储双极性肖特基二极管,相关结果以“Floating-Gate Manipulated Graphene-Black Phosphorus Heterojunction for Nonvolatile Ambipolar Schottky Junction Memories, Memory Inverter Circuits, and Logic Rectifiers”为题发表在国际著名期刊《纳米快报》(Nano Letters, 2017, 17, 6353. IF:12.712)上,该课题组博士生李东为论文的第一作者。

  肖特基结二极管的输运过程主要由多数载流子控制,它们在高频电子和光电子器件中有着重要应用。该课题组利用双极性二维晶体黑磷,通过和金属性的石墨烯结合来作为肖特基结沟道,进一步通过耦合石墨烯浮栅结构,设计了一种浮栅场效应肖特基结晶体管(FG-FESBT)的新型结构,构建出具有逻辑调控和信息存储功能的新型肖特基结二极管。通过调制控制栅的电压,该器件表现出双极性特征,可以存储在p型或n型肖特基结状态,存储时间超过10年,并可以实现快速转变,具有可编程特征。相关结果可望用于发展新型电子和光电子器件,同时也为发展便携式柔性透明器件提供了可能。
  为响应“把论文写在祖国大地上”的号召,近来,该课题组把相关器件设计的核心思想和理念,用中文综述的形式应邀撰写在《物理学报》上,将于11月份正式发表(基于双极性二维晶体的新型p-n结,物理学报, 2017, 66, 217302. DOI:10.7498/aps.66.217302)。

来源:物理科学与工程学院

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