2D过渡金属硫化物(TMD)正成为下一代半导体技术的关键材料,TMD材料具有可调控的能带结构,高载流子迁移率,突出的表面积/体相比例。在各种2D TMD材料中,MoS2受到比较多的关注,但是如何能够实现层数可控的大批量合成晶圆级仍是个挑战。
有鉴于此,成均馆大学Han-Ki Kim等报道一种新颖的制备技术,独立等离子体软沉积(IPSD)-硫化,实现了批量制备层数精确控制的2D MoS2。
本文要点:
(1)
这种IPSD体系将基于扫描的沉积于plasma表面预处理技术结合,实现大面积高品质2D MoS2。通过多种多样的表征技术,包括Raman、UV-Vis、荧光光谱、TEM等,验证了在6英寸SiO2/Si载体上构筑单层-四层2D MoS2。
(2)
使用IPSD生长2D MoS2构筑呼吸传感器(respiration sensor),对30 %~60 %的湿度实现快速响应(≈1 s)和高响应。这项研究为开发大规模合成2D MoS2器件提供可能,为先进传感器件和电子学器件的应用提供新路径。
参考文献
Hye-Young Youn, Tae-Yang Choi, Junoh Shim, Se Young Park, Min-Ki Kwon, Sunkook Kim, Han-Ki Kim, Soft Sputtering of Large-Area 2D MoS2 Layers Using Isolated Plasma Soft Deposition for Humidity Sensors, Adv. Mater. 2024
DOI: 10.1002/adma.202414800
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202414800