硒化铟,作为一种无机化合物半导体材料,因其优异的电子迁移率和高饱和速度而备受瞩目。然而,它一直面临着难以实现P型半导体特性的问题,只能用作N型半导体限制了它的大规模商业化应用。
而在近日,韩国科学技术院(KAIST)的研究团队解决了这一难题,该团队宣称成功开发出了基于纳米半导体硒化铟的双极多功能晶体管。
硒化铟长期以来仅被用作N型半导体,是由于其难以诱导实现P型半导体和互补电路所需的正(P)带电空穴,而该团队通过在硒化铟下方放置电极并改善金属-半导体结特性,成功实现了允许电子和空穴选择性流动的双极特性和可重构的互补多功能性。
对于传统的硅半导体器件,通常只能进行单极操作,关断/接通比仅为108或更小。但该团队在不增加复杂工艺流程的情况下(如异质结构、化学掺杂和多栅极布局等),制造出的晶体管N型和P型电流关断/接通比均能达到109(10亿)以上,并且能够同时进行N型和P型操作,即使是两个N型和P型同时关断/接通比也均能达到108。
研究人员表示:“多功能设备通常需要复杂的工艺流程和结构,使得它们难以制造和集成。然而,在这项研究中,我们通过引入简单的部分栅极结构成功地生产了一种多功能器件,并且可以在一个器件中实现多种功能,这为未来提高工艺效率和改进电路设计提供了可能。” 并且,这项研究不仅证明了将硒化铟应用于P型半导体的可能性,也预示出硒化铟作为互补多功能系统的巨大潜力。