硅场效应晶体管field-effect transistors (FETs)中的源极和漏极区下方，沟道的简并掺杂工艺，通过降低接触电阻，可用于创建高性能n型和p型器件。相比之下，二维半导体取决于金属功函数工程。因为费米能级钉扎发生在导带附近，这种方法产生了有效的n型2D场效应晶体管，但是对于p型场效应晶体管，却是极具有挑战性的。
近日，美国 宾夕法尼亚州立大学（The Pennsylvania State University）Mayukh Das, Dipanjan Sen，Saptarshi Das等，在Nature Electronics上发文，报道了二硒化钼和二硒化钨的简并p型掺杂——通过钒、铌和钽的置换掺杂substitutional doping实现——可以将多层膜中的接触电阻，降低到95Ωµm。研究发现，由于较强的量子限域效应，掺杂有效性及其静电控制的影响，在较薄级层中逐渐降低。这一研究，开发了一种高性能的p型二维二硒化钼场效应晶体管FET，利用逐层减薄方法，创建了在沟道处具有薄层，而在接触区具有厚掺杂层的器件。High-performance p-type field-effect transistors using substitutional doping and thickness control of two-dimensional materials. 利用二维材料的置换掺杂和厚度控制，实现了高性能p型场效应晶体管![]()
图1: 置换掺杂的p型二硒化钼MoSe2场效应晶体管field-effect transistors，FET。
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图2: 原始和掺杂MoSe2的电子能带结构。
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图3: 简并掺杂对接触电阻的影响。
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图4: 具有可变沟道厚度的2D 场效应晶体管FET设计。
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图5: 高性能p型双栅2D 场效应晶体管FET。
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图6: 掺杂铌Nb的化学气相沉积chemical vapour depositionCVD生长的大面积MoSe2场效应晶体管FET电学特性。
Das, M., Sen, D., Sakib, N.U. et al. High-performance p-type field-effect transistors using substitutional doping and thickness control of two-dimensional materials. Nat Electron (2024).https://doi.org/10.1038/s41928-024-01265-2https://www.nature.com/articles/s41928-024-01265-2声明：仅代表译者观点，如有不科学之处，请在下方留言指正！
