為了實(shí)現(xiàn)人工智能系統(tǒng)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，處理器必須能夠處理更多的數(shù)據(jù)。然而，基于硅的邏輯器件的局限性在于，隨著小型化和集成化的進(jìn)展，處理成本和功耗會(huì)增加。
 

為了克服這些限制，科學(xué)家正在研究基于原子層級(jí)薄二維半導(dǎo)體的電子和邏輯器件。然而，與傳統(tǒng)的硅基半導(dǎo)體器件相比，通過摻雜二維半導(dǎo)體來控制電學(xué)特性非常困難。因此，用二維半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)邏輯器件在技術(shù)上非常具有挑戰(zhàn)。
 

近日，的韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院的科學(xué)家發(fā)表論文稱，他們實(shí)現(xiàn)了基于二維半導(dǎo)體的電子和邏輯器件，其電化學(xué)特性可以通過新的超薄電極材料（Cl-SnSe2）進(jìn)行控制。
 

由于費(fèi)米能級(jí)釘扎現(xiàn)象，傳統(tǒng)的二維半導(dǎo)體器件僅表現(xiàn)出 N 型或 P 型器件的特性，因此很難實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)邏輯電路。相比之下，新的電極材料可以通過最大限度地減少與半導(dǎo)體界面的缺陷，以此來自由控制 N 型和 P 型器件的特性。換言之，單個(gè)器件同時(shí)執(zhí)行 N 型和 P 型器件的功能。所以，無需分別制造 N 型和 P 型器件。
 

通過使用該器件，聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)了一種高性能、低功耗、互補(bǔ)的邏輯電路，可以進(jìn)行 NOR、NAND 等邏輯運(yùn)算。
 

研究作者 Hwang 博士說：" 這一發(fā)展將有助于加速下一代系統(tǒng)技術(shù)的商業(yè)化，例如人工智能系統(tǒng)，由于傳統(tǒng)硅半導(dǎo)體的小型化和高集成度帶來的技術(shù)限制，這些技術(shù)一直難以在實(shí)際應(yīng)用中使用。新開發(fā)的二維電極材料非常薄，因此具有高透光率和柔韌性，可用于下一代柔性透明半導(dǎo)體器件。"
 

該研究論文題為 "Fermi-Level Pinning-Free WSe2 Transistors via 2D Van der Waals metal Contacts and Their Circuits"，已發(fā)表在 Advanced Materials 上。

 

論文原文：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202109899