1 工作简介
—— 晶圆级范德华集成二维电子器件
随着硅基晶体管微缩逐渐逼近物理极限，同时二维晶体管的器件性能逐步提升至硅基晶体管相当水平，二维晶体管在后摩尔时代集成电路应用中的巨大潜力已成为业界共识。然而，原子级厚度的二维半导体在器件集成过程中容易导致损伤，造成器件性能不均匀，将限制二维晶体管走向应用。近年来新发展的范德华集成技术可以制备出无界面损伤的范德华接触二维晶体管，但是范德华集成技术一直面临难以实现高精度晶圆级对准的巨大挑战。 针对这一问题，湖南大学段曦东教授与刘渊教授合作 ，开发了一种高度可重复的大规模范德华集成方法，用改进的石英/PDMS混合印章使得PDMS对金属阵列施加均匀的力，从而保证了电极在拾起/释放的过程中受力均匀，避免了经常出现的气泡、褶皱等问题，从而实现晶圆级金属电极的拾取、对准和大规模集成。通过对比基于单层MoS2 的大规模范德华接触FET和传统蒸镀接触FET，研究证明了范德华接触可以避免传统工艺所带来的损伤，并且基于此制备出的FET具有更好的性能和可重复性。基于此方法制备出高电压增益的反相器和多种逻辑电路，表明了该大规模范德华集成技术可以推动二维半导体与半导体工业的成熟的技术相融合，促进二维半导体的技术转型。本成果将范德华集成电子器件的研究推向了一个新的阶段，为二维材料在电子学、光电子学领域的实际应用奠定了坚实的基础。
研究成果于2023年3月20日以“Highly reproducible van der Waals integration of two-dimensional electronics on the wafer scale”为题发表在《Nature Nanotechnology》（Nat. Nanotechnol.，2023，18，471），杨向东、李佳为共同第一作者，段曦东教授、刘渊教授为共同通讯作者。
第一作者
2022年8月入职宁波工程学院，任研究员，阳明学者特聘教授。研究方向是二维材料及其无损异质集成，目前已在Nature、Science、Nat. Nanotechnol.、Adv. Funct. Mater.、ACS Energy Lett.等期刊上共发表40多篇论文，其中以第一/共一作者身份发表Nature、Science、Nat. Nanotechnol.各一篇，总被引超过2300次。2020年获中国材料研究学会科学技术奖一等奖（省部级，排名第五），2023年主持宁波市自然科学基金重点项目。
第一作者
2020年7月起在湖南大学化学化工学院任副教授，岳麓学者。 研究方向为二维材料及其复杂结构的大面积可控制备、微纳电子器件的制备及新型器件的构建。 目前，在Nature、Natl. Sci. Rev.、Nat. Commun.、Adv. Mater.等知名学术期刊上发表论文14篇。 其中，以第一作者身份、湖南大学为第一单位发表Nature 1篇，申请中国发明专利3项（已公开），其中2项已授权。
通讯作者
近年来一直从事新二维材料和二维复杂结构（包括横向和垂直异质结、多异质结、超晶格、异质结阵列）的制备、表征和在电子、光电子、催化等领域应用等的研究。 近年来相关研究以通讯作者或第一作者发表SCI论文30余篇，其Science 1篇，Nature 2篇，Nat. Nanotechnol. 3篇，Nat. Electron. 1篇，J. Am. Chem. Soc. 3篇, Chem. Soc. Rev. 2篇, Adv. Mater. 2篇等）。 有授权专利7项。 获2020年中国材料研究学会科学技术奖一等奖（排名第一），2017年湖南省自然科学一等奖（排名第二），获2017年中国电子科技十大进展奖，2019年获国家自然科学二等奖（排名第三）。
通讯作者
刘渊 ，湖南大学物理与微电子科学学院教授，博士生导师。主要从事新型半导体微纳电子器件设计、制造、加工、测量的工作。 迄今共发表SCI论文120余篇，总引用为19000余次，多篇论文入选高被引论文或热点论文。 主持国家自然科学基金委重大课题、区域联合重点项目； 国家高层次人才项目； 教育部霍英东青年教师基金； 科技部重点研发计划课题等。 曾入选《麻省理工评论》中国评选出的“35岁科技创新35人”之一，获2021年达摩院青橙奖。
详情请点击论文链接：
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自阎军科学网博客。 https://wap.sciencenet.cn/blog-3406013-1400937.html
上一篇：
中国半导体十大研究进展候选推荐（2023-011）——二维晶体管中超薄高κ复合介电层的规模化集成 下一篇：
专刊 | 半导体学报2023年第7期——超宽禁带氧化镓半导体专刊 (II) ：功率器件和DUV光电器件
