在漫长的科研道路上,总能看到几个“开挂”的人生经历。但每一个“开挂”人生背后却有诸多不为人所知的故事。今后要向大家介绍一位90后小姐姐——王琰,2009年进入江南大学学习,2013年本科毕业,成功进入北京大学攻读研究生,这其中付出的努力与艰辛可想而知!
哲学家尼采说“是金子埋在哪也会发光”,通过不断努力,成为有才华的人,只要是有才华,终有一天会有人赏识的。
王琰进入北京大学后,先后获得2013-2014年北京大学五四奖学金,2014-2015年北京大学学术创新特别奖和北京大学国家奖学金,2016年毕业时,斩获北京市优秀研究生荣誉称号!研究生期间,以第一作者身份发表两篇文章(Nanotechnology, 27, 175201, 2016;Semiconductor Science and Technology. 30, 054004, 2015),第二篇文章被评为“2015年半导体科技亮点之一 ”。她的荣誉和成功背后都伴随着默默地付出和坚定不移的努力!
2018年进入剑桥大学读博深造,当年获得剑桥大学的Trinity-Henry Barlow 奖学金。她的主要研究兴趣是基于二维过渡金属二硫化物的电子和光电器件。
读博一年,她便发表了人生的第一篇《Nature》!
随着场效应晶体管中半导体通道尺寸的减小,源极和漏极处金属-半导体界面的接触电阻增加,从而决定了器件的性能。二维(2D)过渡金属二硫化物如二硫化钼(MoS2)已被证明是用于超薄场效应晶体管的优秀半导体。然而,在金属和二维过渡金属二硫化物之间的界面上观察到异常高的接触电阻。最近的研究表明,由转移的石墨烯和金属在少层过渡金属二硫属化物上形成的范德华接触产生了良好的接触性能。然而,三维金属和单层二维过渡金属二硫化物之间的范德华接触尚未得到证实。鉴于此,王琰等人报告了在10纳米厚的铟金属(其上覆盖有100纳米厚的金电极)和单层MoS2之间实现超清洁范德华接触。使用扫描透射电子显微镜成像,作者发现铟和金层在200摄氏度退火后形成固溶体,金覆盖的铟和MoS2之间的界面是原子尖锐的,金属和金属之间没有可检测到的化学相互作用。2D过渡金属二硫化物,表明金覆盖的铟和单层MoS2之间存在范德华型键合。铟/金电极的接触电阻对于单层MoS2为3000±300 ohm微米,对于少层MoS2为800±200 ohm微米。这些值是蒸发到MoS2上的3D金属电极观察到的最低值,使高性能场效应晶体管的迁移率达到167±20平方厘米/伏/秒。作者还展示了在与铟合金接触的二硫化钨(WS2)和二硒化钨(WSe2)中超薄二硫化铌(NbS2)和接近理想的带偏移的低接触电阻为220±50欧姆微米,表明无缺陷界。该工作提供了一种使用标准实验室技术在单层二维半导体上制造超清洁范德华接触的简单方法。
时隔3年,再发《Nature》!
要想做真正的科研,就得耐得住性子不浮躁!经得起时间推敲与沉淀的 必是精品!时隔3年终再发《Nature》!
数字逻辑电路是通过互补金属氧化物半导体(CMOS)技术基于互补的n型和p型场效应晶体管(FETs)对。在三维(3D或块状)半导体中,受体或供体杂质的替代性掺杂被用来实现p型和n型场效应晶体管。然而,低维半导体如二维过渡金属二氯化物(2DTMDs)的可控p型掺杂已被证明具有挑战性。尽管有可能在二维TMDs上实现高质量、低电阻的n型范德瓦尔斯(vdW)接触,但迄今为止,通过在二维TMDs上蒸发高功函数金属获得p型器件还没有实现。在此,王琰等人报告了基于工业兼容的高功函数金属(如Pd和Pt)的电子束蒸发的单层和少层二硫化钼(MoS2)和二硒化钨(WSe2)上的高性能p型器件。使用原子分辨率成像和光谱学,作者展示了接近理想的vdW界面,而2DTMD和3D金属之间没有化学相互作用。电子传输测量表明,费米能级是非钉扎的,基于vdW触点的p型FET在室温下表现出3.3 kΩ·µm的低接触电阻、~190cm2-V-1s-1的高迁移率值,饱和电流超过>10-5安培/微米(A-μm-1)和107的开/关比。作者还展示了基于n型和p型vdW触点的超薄光伏电池,开路电压为0.6V和0.82%的功率转换效率。
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