室温硅上单晶金属卤化物

毫米级二维晶体

通过羟基端接表面在室温下直接在硅衬底上生长毫米级单晶二维金属卤化物，绕开高温生长瓶颈。

Wan, Zuteng · Chen, Zhiwen · 史类 · Zheng, Anqi · Cong, Shen · 郭艳华 · 高旭 · 殷江 · 葛海雄 · 陆海鸣 · Yin, Kuibo · 吴迪 · 刘治国 · 夏奕东

ACS Nano 2024

具体参数

暗电流

{'zh': '10^-13', 'en': '10^-13'} A

探测率

{'zh': '10¹³', 'en': '10¹³'} Jones

面积增加倍数

{'zh': '4 orders of magnitude', 'en': '4 orders of magnitude'}

表面扩散激活能降低倍数

{'zh': '1 order of magnitude', 'en': '1 order of magnitude'}

技术优势

无需高温

室温生长避免了高温工艺对硅衬底和集成器件的热损伤。

面积大幅提升

羟基端接使晶体面积增加四个数量级，从微米尺度提升到毫米尺度。

弱光探测能力强

器件暗电流低至10⁻¹³ A，探测率高达10¹³ Jones，可探测极微弱光信号。

应用场景

• 弱光探测器：暗电流低至10⁻¹³ A，可探测极微弱光信号，适合光子计数和夜视等场景。
• 光电器件：可直接用硅上生长的晶体制作器件，无需转移，与硅工艺兼容。
• 二维材料电子学：提供毫米级单晶二维金属卤化物，突破小尺寸限制，利于器件集成。
• 硅基光电子集成：晶体直接生长在硅上，室温工艺避免热预算问题，便于片上集成。