近日，彭海琳教授團(tuán)隊(duì)及其合作者首次發(fā)現(xiàn)一類同時(shí)具有超高電子遷移率、合適帶隙、環(huán)境穩(wěn)定和可批量制備特點(diǎn)的全新二維半導(dǎo)體（硒氧化鉍，Bi₂O₂Se），在場(chǎng)效應(yīng)晶體管器件和量子輸運(yùn)方面展現(xiàn)出優(yōu)異性能。系統(tǒng)的輸運(yùn)測(cè)量表明：CVD制備的Bi₂O₂Se二維晶體在未封裝時(shí)的低溫霍爾遷移率可高于20000 cm₂/V·s，展示了顯著的SdH量子振蕩行為；標(biāo)準(zhǔn)的Bi₂O₂Se頂柵場(chǎng)效應(yīng)晶體管展現(xiàn)了很高的室溫表觀場(chǎng)效應(yīng)遷移率（~2000 cm2/V·s）和霍爾遷移率（~450 cm²/V·s）、很大的電流開關(guān)比（>10⁶）以及理想的器件亞閾值擺幅（~65 mV/dec）。、Bi₂O₂Se這種高遷移率半導(dǎo)體特性還可能拓展到其他鉍氧硫族材料（BOX：Bi₂O₂S、Bi₂O₂Se、Bi₂O₂Te）。結(jié)合其出色的環(huán)境穩(wěn)定性和易于規(guī)模制備的特點(diǎn)，超高遷移率二維半導(dǎo)體BOX材料體系在構(gòu)筑超高速和低功耗電子器件方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，有望解決摩爾定律進(jìn)一步向前發(fā)展的瓶頸問題，給微納電子器件帶來新的技術(shù)變革，具有重要的基礎(chǔ)科學(xué)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。相關(guān)成果發(fā)表在《自然·納米技術(shù)》上。

超高遷移率二維半導(dǎo)體BOX