清华团队阐释层状半导体芯片新材料的横向结电子器件应用

以过渡金属二硫属化合物为代表的层状半导体材料是被认为是最有潜力的芯片新材料之一，由多种层状半导体材料材料组成的横向结，例如同质结、异质结、混合多级结与超晶格结等，具有多种可调谐的电学与光学特性，为下一代高性能电子器件发展提供了全新的研究自由度，也为开发基于新原理与结构的并超越传统半导体材料的新一代芯片提供了全新的研究方略。

近日，结合团队在该领域的多项研究成果，清华大学材料学院王琛助理教授、李正操教授和物理系熊启华教授等系统提出横向层状半导体结的总体研究框架（图1），并在此基础上梳理了近年来横向结的精细可控合成、电子结构调制与光学性能调控、新结构高性能逻辑器件与光电器件的原型器件和应用，并对困扰业界多年的横向结器件独特性能优势、最优横向结器件的结宽标准等争论焦点给与系统梳理，并为未来此类芯片新材料横向结的发展给出了系统分析和前景展望（图2）。

图1 横向层状半导体结的总体研究框架