<div id="oeu0e"><legend id="oeu0e"></legend></div>
<menu id="oeu0e"><tt id="oeu0e"></tt></menu>
  • <nav id="oeu0e"></nav><input id="oeu0e"><tt id="oeu0e"></tt></input>
  • <menu id="oeu0e"></menu>
  • 新聞動態
    ·綜合新聞
    ·科研動態
    ·學術活動
    ·媒體聚焦
    ·通知公告
    您現在的位置:首頁 > 新聞動態 > 科研動態
    MXene晶圓級光電探測器取得新進展
     
    2022-03-10 | 文章來源:先進炭材料研究部        【 】【打印】【關閉

      二維過渡金屬碳化物和氮化物MXene被公認為在電子和光電器件中具有重要應用潛力。然而,已報道的MXene薄膜的圖案化方法難以兼顧效率、分辨率和與主流硅工藝的兼容性。例如,電子束光刻法可以實現較高的圖案分辨率,但效率較低,不適用于大面積圖案化;直接寫入、激光蝕刻和噴墨印刷等其他圖案化方法速度較快,但通常缺乏足夠的分辨率。 

      中國科學院金屬研究所沈陽材料科學國家研究中心的科研人員與國內多家單位科研團隊合作,通過設計MXene材料的離心、旋涂、光刻和蝕刻工藝,提出了一種具有微米級分辨率的晶圓級MXene薄膜圖案化方法,并構筑了1024高像素密度光電探測器陣列。該陣列具有優異的均勻性、高分辨率成像能力、迄今為止最高的MXene光電探測器的探測度。研究成果于2022228日在《先進材料》(Advanced Materials)在線發表,題為“Patterning of wafer-scale MXene films for high-performance image sensor arrays”。 

      科研人員在對Ti3C2Tx溶液離心工藝和襯底親水性進行優化后,采用旋涂法制備了4英寸MXene薄膜,并通過優化半導體光刻和干法刻蝕工藝實現了晶圓級MXene薄膜的圖案化,精度達到2μm(圖1)?;诖?,結合硅(Si)的光電性能,科研人員制備了MXene/Si肖特基結光電探測器,實現了高達7.73×1014Jones的探測度以及6.22×106的明暗電流比,為目前所報道的MXene光電探測器的最高性能(圖2)。使用碳納米管晶體管作為選通開關,科研人員制備了1晶體管-1探測器(1T1P)的像素單元(圖3),并成功構筑了具有1024像素的高分辨率光電探測器陣列,為目前最大的MXene功能陣列(圖4)。該工作將促進兼容主流半導體工藝的大規模高性能MXene電子學的發展。 

      該工作由中科院金屬所孫東明-成會明課題組、王曉輝課題組、南京大學王肖沐課題組、燕山大學張洪旺課題組、中科院蘇州納米所邱松-李清文課題組等單位合作完成。中科院金屬所博士生李波、朱錢兵和崔聰為文章的共同第一作者。該研究計劃得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、中科院先導項目和沈陽材料科學國家研究中心等項目支持。 

      全文鏈接 

      圖1. Ti3C2Tx/Si 光電探測器。a. 4英寸晶圓的圖案化Ti3C2Tx薄膜。 b. Ti3C2Tx薄膜的光鏡圖像(比例尺:2.5 mm)。 插圖:薄膜的SEM圖像(比例尺:10 μm)。c. 光電探測器結構示意圖。 d. 光電探測器橫截面TEM圖像(比例尺:10 nm)。 e. 放大的界面TEM圖像(比例尺:4 nm)。 f. 光電探測器的光響應特性。 

     

      2. Ti3C2Tx/Si光電探測器的光電特性。 a. 光電探測器能帶示意圖。 b. 響應度、探測度隨激光功率密度的變化。c. 光開關響應。d. 光電探測器響應時間。e. MXene光電探測器性能對比。 

     

      3. 光電探測器陣列像素單元。 a. 像素單元的光鏡照片(比例尺:50 μm)。 b. 像素單元工作模式真值表。 c. 像素單元的伏安特性。 d. 像素單元對控制電壓和光照的響應。 

     

      4. 光電探測器陣列。a. 1024像素陣列的光鏡圖像(比例尺:3.25 mm)。 b. 探測器陣列電路圖。c. 測試系統。d. 基本架構。e. 像素單元的光響應。f. 探測器陣列的成像。 

    文檔附件

    相關信息
    聯系我們 | 友情鏈接
    地址: 沈陽市沈河區文化路72號 郵編: 110016
    運維郵箱: office@imr.ac.cn
    中國科學院金屬研究所 版權所有 遼ICP備05005387號-1

    官方微博

    官方微信
    王爷你的好大弄死我了
    <div id="oeu0e"><legend id="oeu0e"></legend></div>
    <menu id="oeu0e"><tt id="oeu0e"></tt></menu>
  • <nav id="oeu0e"></nav><input id="oeu0e"><tt id="oeu0e"></tt></input>
  • <menu id="oeu0e"></menu>