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应用Ar离子束对黑磷进行层数可控的减薄研究
2022-09-25 04:20
本文摘要:Blackphosphorus(BP,黑磷)是纳米电子器件应用于中最不受注目的2D(二维)层状材料之一,其独有的性质还包括,根据其层数而变化的频带隙能量,随着层数的增加,变化范围可从0.3eV(块体)到2.0eV(单层)。一般来说,还包括BP在内的2D层状材料在制备方面,由于时间、温度等工艺因素,都具备一定的局限性,BP在空气中极不平稳,因此,其从块体材料到2D层状材料的加工,必须使用一定的减薄技术来掌控减薄的厚度。

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Blackphosphorus(BP,黑磷)是纳米电子器件应用于中最不受注目的2D(二维)层状材料之一,其独有的性质还包括,根据其层数而变化的频带隙能量,随着层数的增加,变化范围可从0.3eV(块体)到2.0eV(单层)。一般来说,还包括BP在内的2D层状材料在制备方面,由于时间、温度等工艺因素,都具备一定的局限性,BP在空气中极不平稳,因此,其从块体材料到2D层状材料的加工,必须使用一定的减薄技术来掌控减薄的厚度。据麦姆斯咨询报导,韩国成均馆大学(SungkyunkwanUniversity)先进设备材料科学与工程学院的JinWooPark等研究人员,使用了一种掌控Ar+(氩离子)离子束方案,展开了BP层掌控减薄研究。

通过使用45–48eV的几近单能离子能量的Ar+离子束,BP可以以大约0.55nm/min的速度减薄至双层BP,并且会引发表面坚硬,或转变表面的化学键状态。同时,Ar+离子束还能除去原料BP上的BP氧化物。

利用减薄的双层~10层BP生产的2DBP场效应晶体管(FET),展现了与那些完整BP场效应晶体管相近的电学性能。实验结果表明单能离子能量的Ar+离子束减薄工艺,未伤害2D层状BP材料的电学性能。该研究成果公开发表于2017年10月16日刊出的《JournalofMaterialsChemistryC》。

北京埃德万斯离子束研究所股份有限公司自律研发的AdvancedLKJ系列离子束光刻系统,为标准化离子束光刻系统,除了可展开传统微纳结构光刻外,还可实现离子束清除、材料表面打磨和材料减薄等功能,还可实现化学辅助离子束光刻(CAIBE)与反应离子束光刻(RIBE)。


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