实现低接触电阻的 MoS2-场效应晶体管的可扩展方法

AMO GmbH 公司和亚琛工业大学电子器件教研室的研究人员通过实验证明了一种可扩展的技术，可实现基于二维二硫化钼（MoS2）的场效应晶体管，该晶体管接触电阻低（约 9 kΩ-µm），导通/关断电流比高达 10⁸。

器件示意图。LSLG 描述 SLG/MoS2 异质结构的长度，Lch 定义晶体管的沟道。

该方法基于 MoS2 和单层石墨烯的横向异质结构（均采用可扩展方法生长），并利用了石墨烯与金属镍触点之间的一维边缘接触。

根据实验进行校准的理论模拟进一步表明，这种方法可以成功地缩小到纳米范围，而且通过层优化，例如通过直接生长过程或清洁转移过程来改善异质结构的界面，可以实现性能的大幅提升。

这项工作是与比萨大学的 Gianluca Fiori 和 Francesco Iannacone 小组、洛桑联邦理工学院的 Andras Kis 小组、格兰达大学的 Enrique González Marín 小组以及伍珀塔尔大学的 Daniel Neumaier 小组合作的成果。 这些成果已在《npj 2D 材料与应用》（npj 2D Materials and Applications）杂志上公开发表。

这项研究获得了欧盟通过地平线 2020 研究与创新计划（QUEFORMAL 和石墨烯旗舰项目）、德国研究基金会（DFG）通过 MOSTFLEX、ULTIMOS2 和 INST 221/96-1 项目以及德国教育与研究部（BMBF）通过 NeuroTec II 和 NeuroSys Cluster 项目提供的资助。

文献信息

CVD graphene contacts for lateral heterostructure MoS2 field effect transistors

Daniel S. Schneider, Leonardo Lucchesi, Eros Reato, Zhenyu Wang, Agata Piacentini, Jens Bolten, Damiano Marian, Enrique G. Marin, Aleksandra Radenovic, Zhenxing Wang, Gianluca Fiori, Andras Kis, Giuseppe Iannaccone, Daniel Neumaier & Max C. Lemme

npj 2D Materials and Applications volume 8, Article number: 35 (2024)

DOI: https://doi.org/10.1038/s41699-024-00471-y