改善二维半导体中的接触电阻，开启下一代应用

然而，让电子设备变小是有代价的。由于超紧凑半导体中的量子效应，场效应晶体管(fet)不再以一种易于控制的方式运行，这正是像FinFET这样的设备架构发挥作用的地方，使工程师能够继续缩小设备规模。

然而，这些仍然有一些局限性，并且很快就会达到，这不可避免地促使工程师们继续在这一领域进行创新。

现在，新加坡科技大学的一组研究人员发现报道他们发现了解决二维半导体中接触电阻问题的新策略，这一挑战阻碍了他们的发展和应用。

二维半导体

二维(2 d)半导体它被认为是下一代超紧凑计算电子产品的潜在选择。雷竞技最新app这是因为当它们被制成场效应晶体管时，它们可以促进电子开关选项，而不需要使用复杂的设备结构就可以有效地控制。

当用二维半导体制造晶体管时，它需要被两个薄薄的金属“源”和“漏”电接触。然而，这在源极和漏极都产生了接触电阻，这降低了晶体管的性能，并产生了大量的通过热量丢失的浪费能量，使其效率低下。

考虑到工程师的目标是让设备更小，同时保持性能和效率，很容易理解为什么2D半导体还没有在现实应用中得到应用。到目前为止，寻找一种不产生大接触电阻的合适金属的工作仍在进行中。

二维半导体晶体管的拓扑半金属电接触和提高能量效率的反应的图示。图片由新加坡科技与设计大学

解决接触电阻

然而，据报道应用物理评论新加坡的研究小组声称已经找到了解决接触电阻问题的方法。通过执行先进的密度泛函理论(DFT)计算仿真,研究小组发现一个最近发现的超薄薄膜拓扑半金属,Na3Bi,导电特色保护晶体对称性,可以用作金属接触二维半导体与极低的接触电阻。所谓超薄，是指只有两层原子那么薄。

“我们发现Na3Bi和2D半导体之间形成的肖特基势垒高度是工业上常用的许多金属中最低的。”新加坡研究团队的余新昂博士说。

肖特基势垒是在金属和半导体之间形成的一种薄绝缘体。这个势垒的高度对观察到的接触电阻水平有很大的影响，小的高度对于低电阻是可取的。

被发现之间的肖特基势垒Na3Bi一般和两个研究二维半导体,二硫化钼和二硫化钨,远低于许多常用的金属,研究小组发现拓扑半金属薄膜的强度及其潜力巨大设计有效的二维接触电阻最小的半导体器件。

Na3Bi与2D半导体的使用

当二维半导体与接触金属熔合在一起时，它们会被金属化，并失去原始的电子应用理想的电气性能。雷竞技最新app

然而，研究小组发现Na3Bi不会使2D半导体金属化，因此将其用作2D半导体的金属接触对晶体管和太阳能电池等应用非常有利。

“我们将2D材料和拓扑材料结合在一起的开创性概念，将为节能电子设备的设计提供新的途径，这对减少先进计算系统的能源足迹尤其重要，如物联网和人工智能。”研究小组的首席研究员Ricky l.k. Ang总结道。