一种单晶二维半导体碲化钼薄膜与任意晶格失配单晶基底异质集成的方法

    公开(公告)号:CN114373828B

    公开(公告)日:2024-09-24

    申请号:CN202110370754.6

    申请日:2021-04-07

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种单晶二维半导体碲化钼薄膜与任意晶格失配单晶基底异质集成的方法。本发明突破了传统外延工艺异质集成不同种类单晶材料的必要条件——晶格匹配,利用化学气相沉积法制备的2H‑MoTe2具有横向外延相变的特殊生长机制,通过控制温度和时间使得单晶二维半导体碲化钼薄膜可以与任意单晶衬底直接生长集成,而不受到晶格匹配的限制。由此获得的异质集成结构可以同时利用碲化钼的半导体特性和基底的物理特性,提高器件的性能和增强器件功能化。并且,该方法适用于大面积制备,可以实现集成化的光电器件阵列的制备,为实现晶圆级、工业化的芯片制造提供基础,为二维半导体材料在集成电路和光电芯片方面的应用提供了基础。

    一种铁磁半导体薄膜的转移方法及应用

    公开(公告)号:CN108933193A

    公开(公告)日:2018-12-04

    申请号:CN201710385970.1

    申请日:2017-05-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种铁磁半导体薄膜的转移方法及应用,该方法实现了(Ga,Mn)As薄膜在任意衬底上的转移。转移之后的(Ga,Mn)As薄膜可以与其他不同物理特性的二维层状材料(如半金属石墨烯,半导体MoS2、超导体NbSe2等)通过范德瓦尔斯力构建磁性异质结构,可用于制备新奇的自旋器件。采用本发明可以提高(Ga,Mn)As薄膜与传统硅工艺集成技术的兼容性,对拓展自旋电子学的应用有重要的意义。

    一种通过电流直接调控铁磁金属磁性的方法

    公开(公告)号:CN113991013A

    公开(公告)日:2022-01-28

    申请号:CN202111248060.1

    申请日:2021-10-26

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种通过电流直接调控铁磁金属磁性的方法。本发明突破了传统磁调制的机理方法,无需使用多层结构或牺牲器件性能为代价,在铁磁金属居里温度以下,通过对铁磁金属材料直接注入电流,实现了在单个材料中电流辅助畴壁运动,直接高效地调控铁磁金属磁性,并且可以通过调控接触电极的几何形状进一步对改变矫顽力的阈值电流以及正负电流的对称性进行调节。本发明在应用上将简化器件的架构,提高自旋电子学器件的性能和降低功耗,具有巨大的成本和性能优势。

    大面积制备金属相与半导体相接触的二维碲化钼面内异质结的方法及应用

    公开(公告)号:CN109727846A

    公开(公告)日:2019-05-07

    申请号:CN201811558523.2

    申请日:2018-12-19

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 徐晓龙 叶堉 戴伦

    Abstract: 本发明公开了一种大面积制备金属相与半导体相接触的二维碲化钼面内异质结的方法及应用。该方法是先在衬底上生长二维钼薄膜,通过化学气相沉积法使之转变为半导体相碲化钼薄膜,再通过光刻和刻蚀图形化半导体相碲化钼薄膜,然后生长钼薄膜,剥离得到金属钼和半导体相碲化钼相间的薄膜,进一步通过化学气相沉积法使金属钼薄膜转变为金属相碲化钼薄膜,从而得到金属相与半导体相接触的二维碲化钼面内异质结。通过该方法制备的金属相与半导体相接触的二维碲化钼面内异质结场效应晶体管阵列具有低的接触电阻,提高了载流子的注入效率,提高了器件的电学性能。同时该方法为二维半导体材料在集成电路以及柔性器件方面的应用提供了基础。

    一种定位自组装有机半导体薄膜晶体管及其制备方法

    公开(公告)号:CN106941131A

    公开(公告)日:2017-07-11

    申请号:CN201710288047.6

    申请日:2017-04-27

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 张琨 叶堉 戴伦

    CPC classification number: H01L51/0545 H01L51/0001

    Abstract: 本发明公开了一种定位自组装有机半导体薄膜晶体管及其制备方法。本发明以石墨烯和h‑BN为模板进行自组装生长有机半导体薄膜,有机半导体薄膜与石墨烯之间形成较好的接触,从而实现定位自组装有机半导体薄膜晶体管;自组装过程中无需溶剂介入,不受材料溶解性的限制,自组装过程简单;自组装过程中无需高真空条件,可降低生产成本;自组装过程最高温度为130℃,能应用于PET等柔性衬底;石墨烯与h‑BN具有良好的透光性,有利于制作透明器件;由于大面积制备石墨烯以及h‑BN的工艺已经成熟,该方法可以被推广到大面积自组装有机半导体薄膜晶体管,在柔性有机电子、光电子器件及显示器件领域有广泛的应用前景。

    一种图形化石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN101872120B

    公开(公告)日:2011-12-07

    申请号:CN201010215355.4

    申请日:2010-07-01

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种图形化石墨烯的制备方法,该方法通过紫外光刻或电子束光刻等微电子工艺在器件衬底上图形化光刻胶,在需要石墨烯的地方开出窗口。通过石墨烯转移方法,将大面积石墨烯转移到图形化的光刻胶上,通过丙酮浸泡的方法将光刻胶连同其上的石墨烯剥离掉,得到器件所需的图形化的石墨烯。该方法相比现有技术,具有精确定位的优点,且无需刻蚀,不需要制作压印模版,从而成本较低。本发明不仅实现了精确定位地图形化石墨烯,而且很容易实现大面积器件集成。此外,利用曝光、剥离的方法,避免了氧等离子体刻蚀的步骤,从而避免了辐照损伤带来的器件性能的降低。

    一种图形化石墨烯的制备方法

    公开(公告)号:CN101872120A

    公开(公告)日:2010-10-27

    申请号:CN201010215355.4

    申请日:2010-07-01

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明公开了一种图形化石墨烯的制备方法,该方法通过紫外光刻或电子束光刻等微电子工艺在器件衬底上图形化光刻胶,在需要石墨烯的地方开出窗口。通过石墨烯转移方法,将大面积石墨烯转移到图形化的光刻胶上,通过丙酮浸泡的方法将光刻胶连同其上的石墨烯剥离掉,得到器件所需的图形化的石墨烯。该方法相比现有技术,具有精确定位的优点,且无需刻蚀,不需要制作压印模版,从而成本较低。本发明不仅实现了精确定位地图形化石墨烯,而且很容易实现大面积器件集成。此外,利用曝光、剥离的方法,避免了氧等离子体刻蚀的步骤,从而避免了辐照损伤带来的器件性能的降低。

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