线下讲座: 导电原子力显微镜在层状材料表面改性中的应用 (中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 徐海研究员)

文摘   2024-10-16 12:39   韩国  





报告摘要:



  基于层状半导体材料的平面化器件在场效应晶体管和二维传感器等领域的应用,正逐渐成为未来电子信息技术发展的热点之一[1-2]。然而,关于层状材料自身晶体结构的稳定性以及本征电学特性之外的带隙调控的研究仍相对匮乏。通过物理改性,特别是等离子体辐照的方法,不但可以研究其晶体结构的稳定性,还可以揭示其物理特性在等离子体辐照下的响应。原子力显微镜(AFM)是一种能够在纳米尺度下进行表面形貌和力学性质研究的高精尖仪器[3]。在此基础上发展起来的导电原子力显微镜(C-AFM)利用导电探针以纳米级分辨率绘制样品表面电导率的局部变化,研究材料表面的电导率以及纳米级的电荷传输和电荷分布。在此,我们通过使用Park 公司C-AFM和拉曼光谱(Raman),探讨了碲(Tellurium)晶体薄片在等离子体辐照处理下电学性能的演变[4]。尽管经过等离子体辐照,碲的晶格结构会发生破裂并产生缺陷,但我们发现在经过低能氢等离子体处理后,意外地检测到导电性能显著增强的趋势。通过比较不同等离子体源对碲辐照后引起的电子结构变化,厘清了这种电子传输性能增强的物理机制。实验发现的这种导电性能异常行为,对指导碲基材料在电子器件领域的潜在应用具有重要意义。


参考文献

[1] Wei Z M, Xia J B. Recent Progress in Polarization-Sensitive Photodetectors Based on Low-Dimensional Semiconductors. Acta Phys Sin, 2019, 68(16): 14.

[2] Majumdar A, Fryett T, Liu C H, et al. Two-dimensional Materials for Integrated Optoelectronic Information Technology; proceedings of the IEEE Photonics Society Summer Topical Meeting Series (SUM), Newport Beach, CA, F Jul 11-13, 2016 [C]. Ieee: NEW YORK, 2016.

[3] G. Binnig, C. F. Quate, and Ch. Gerber,Atomic Force Microscope,PRL 56,930,1986

[4] Bi C Z, Wu T Y, Shao J J, et al. Evolution of the Electronic Properties of Tellurium Crystals with Plasma Irradiation Treatment. Nanomaterials, 2024, 14(9), 750.



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报告人简介:


徐海,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究员,中国科学院特聘研究员,博士生导师。1998年毕业于中国科学院物理研究所,获理学博士学位。目前从事表面界面物理,新型低维半导体光电材料与器件,以及原子级精准制造技术研究。主持和参与多项国家自然科学基金,吉林省创业人才以及国家重大装置研制项目。在Nat. Nanotechnology, Nat. Chemistry, Nat. Communication, PRL. JACS,等国际学术期刊发表SCI论文90余篇,拥有发明专利15项。





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帕克原子力显微镜专注于纳米显微镜和计量技术领域的AFM制造商,在半导体、光电、LED等化学、材料、物理、生命科学等行业为研究人员和工业工程师们提供全自动的定制化产品,享誉卓著。公司总部设在韩国水原,在美国,德国、新加坡、日本、中国都有子公司
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