基于黑磷的高性能电子和光电子器件

2017年12月4日，《电子器件快报》（IEEE Electron Device Letters）刊发了国家脉冲强磁场科学中心吴燕庆教授课题组的关于高性能黑磷器件的研究成果。该论文标题为“High Performance Black Phosphorus Electronic and Photonic Devices with HfLaO Dielectric”，吴燕庆教授为论文通讯作者，光电学院2016级博士生熊雄为第一作者，其余作者包括课题组成员李学飞，黄明强，李调阳与高婷婷。

       作为一种新型的二维材料，少层的黑磷（BP）因其具备高迁移率的特点从而在未来的微纳电子器件和光电子器件展现出巨大的潜力。然而，未经栅介质优化的的黑磷器件经常面临性能大幅退化的问题。在本工作中，我们通过优化并使用一种新型的铪镧氧（HfLaO）氧化物作为黑磷器件的栅介质，大幅提高了黑磷和栅介质的界面的质量并减少散射，从而实现了常温超过650 μA/μm，20K低温 1.1mA/μm的高输出电流。与此同时，基于铪镧氧的黑磷光电探测器常温实现了超过10⁸ A/W的超高光响应度和10微秒的快速响应时间，并在低温下实现514 nm到1800 nm的宽频谱响应。

文章链接：http://ieeexplore.ieee.org/document/8141876/