lunes, 6 de marzo de 2023

Contactos universales metal-semiconductor de van der Waals escalable a las obleas


 

Los semiconductores bidimensionales (2D) han atraído interés para ser utilizados en canales ultrafinos de transistores. Sin embargo, las técnicas de metalización convencionales en microelectrónica (como evaporación térmica por haz de electrones, pulverización catódica y depósito por descomposición química de vapores) son procesos de "alta energía" basados en la vaporización del precursor de metales, que provocan el incremento del efecto de anclaje del nivel de Fermi en la interfaz metálica-2D con una altura de barrera de Schottky incontrolable y una gran resistencia de contacto.

 

Los contactos metálicos de van der Waals (vdW), en honor al físico de Países Bajos Johannes Diderik van der Waals, se presentan como un enfoque prometedor para reducir la resistencia de contacto y minimizar el anclaje del nivel de Fermi en la interfaz de semiconductores bidimensionales (2D). Sin embargo, solo un número limitado de metales se puede   exfoliar mecánicamente para fabricar contactos vdW y el proceso de transferencia manual requerido no es escalable en la fabricación de dispositivos. 

 

Investigadores de China recientemente reportaron una metodología universal para la integración de metales vdW escalable a las obleas de Si, que puede aplicarse a un amplio rango de metales y semiconductores. Para lograr la unión metal-semiconductor mediante enlaces vdW, emplearon capas de un polímero fácil de descomponer térmicamente que permite depositar diferentes metales sin dañar los canales del semiconductor 2D subyacente. Posteriormente, la capa amortiguadora polimérica se eliminó en seco a través de un recocido térmico.

 

Con esta técnica, es posible integrar metales como Ag, Al, Ti, Cr, Ni, Cu, Co, Au, Pd como contacto en transistores 2D. Esta nueva estrategia de integración vdW puede extenderse a semiconductores 3D con una minimización del efecto indeseado del anclaje del nivel de Fermi.

 

Artículo publicado en Nature Communications

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