城大製備碲硒氧(TeSeO)成功增強電子空穴傳輸

学术   2024-09-27 13:00   中国香港  

碲硒氧材料提升無機半導體,增強電子空穴傳輸

城大研發

城大團隊巧妙地將不同類型的 p 型無機材料組合,調控能帶結構,實現了可調的能帶隙,範圍從 0.7 到 2.2 電子伏,覆蓋紫外、可見光、短波紅外波段。


大多數無機半導體中,電子傳輸佔了主導地位,因而限制了互補型器件和電路的發展。香港城市大學(城大)的研究團隊,最近通過無機共混策略(inorganic blending strategy),在此方面取得重大進展,成功增強無機半導體中的空穴傳輸。研究團隊將不同類型的本徵 p 型無機材料組合成一種名為碲硒氧(TeSeO)的化合物,從而實現這一目標。


研究成果已發表於科學期刊《自然 - 通訊》(Nature Communications),題為 An inorganic-blended p-type semiconductor with robust electrical and mechanical properties。


城大協理副校長(企業)及材料科學及工程學系教授何頌賢教授及團隊,成功開發出了空氣穩定、遷移率高的碲硒氧薄膜晶體管和柔性光電探測器,其性能優於傳統的 p 型薄膜半導體 - 包括金屬氧化物、金屬鹵化物和有機材料。


基於無機共混策略的碲硒氧半導體材料


傳統 p 型半導體中,能帶隙的連續調節甚具挑戰性。然而,城大團隊巧妙地將不同類型的 p 型無機材料組合,調控能帶結構,實現了可調的能帶隙,範圍從 0.7 到 2.2 電子伏,覆蓋紫外、可見光、短波紅外波段。


P 溝道碲硒氧薄膜晶體管的轉移曲線和遷移率


城大表示,這一新器件表現出了卓越的性能和耐用性,為該領域樹立了新的標準,並為高遷移率的 p 型晶體管、太陽能電池、寬帶光電探測器等應用開闢了令人鼓舞的前景。


何頌賢教授


論文第一作者為城大孟優博士、王偉軍博士及范蓉博士。通訊作者為城大何頌賢教授、香港大學機械工程系陸洋教授、城大化學系黃駿弦博士。其他合作者包括日本九州大學材料化學與工程研究所的葉晨寶教授。



來源:香港城市大學



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增強電子空穴傳輸

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