12月6日,武汉大学物理科学与技术学院院长、教授何军应邀做客理学院第136期科学大讲堂,以“二维电子材料及其异质结构多功能器件”为题,与在场师生分享他回国后在晶圆级二维半导体的制备,以及基于二维半导体的本征特性制备了后摩尔时代器件等科研工作。讲座由理学院副院长、物理系系主任、讲席教授何佳清主持。
讲座现场
何军以手机芯片为例,向大家介绍道,二维半导体材料由于其超薄的厚度、优良的电子性能以及与传统微电子工艺和柔性衬底的良好的兼容性,被认为是后摩尔时代高密度集成电路的重要候选材料。他提出利用二维电子材料开发新的电子器件并探索其与硅基器件的集成应用是未来的发展趋势,通过自己研究团队的代表工作,串联了后摩尔时代二维半导体器件的技术路线。针对大规模集成应用,通过范德华外延方法实现了硅基晶圆级2D半导体的单晶制备,并开发了掺杂2D材料以实现超高器件迁移率的新工艺,其中Fe元素掺杂的n型MoS2晶体管关键性能达到了国际领先水平;基于MoS2二维晶体管,提出三维凸起接触方式的金属-半导体触点、将单层超短沟道晶体管物理长度缩小到8nm,成功消除了管沟道效应,创新性的构筑了理想栅介质/半导体界面和通道表面/界面,实现了二维电子器件的表面/界面控制和性能优化,突破了玻尔兹曼物理极限,获得接近理论极限的顶栅晶体管;为后摩尔时代开发了新的原理和新的信息器件,提出二维平面内的二维外延技术和二维电子材料范德华外延方法学,实现了p型和n型半导体沟道的单片集成(CMOS和CMOS+X),制备了场效应晶体管、二极管、光电探测器、非易失性存储器于一体的多功能异质器件、短波-中波红外室温呈像器件(1600-5000nm)。何军以教科书作为战略思想,从细节上突破教科书,生动地为在场讲述了后摩尔时代多功能信息器件的完整技术路线。
在问答互动环节中,现场师生就单胞的晶体管作为二维材料有磁性的来源等提问,何军逐一进行了解答。
讲座结束后,何佳清为何军颁发理学院科学大讲堂荣誉证书。
颁证合影