(Nanowerk-Neuigkeiten) In einem Artikel veröffentlicht in Wissenschaftsbulletin („Anpassungsmethoden der Höhe der Schottky-Barriere in ein- und zweidimensionalen Halbleiterbauelementen“) präsentiert ein internationales Wissenschaftlerteam einen umfassenden Überblick über die statischen und dynamischen Anpassungsmethoden der Höhe der Schottky-Barriere, mit besonderem Schwerpunkt auf den jüngsten Fortschritten in Nano-Halbleitergeräte. Diese Methoden umfassen die Austrittsarbeit der Metalle, Grenzflächenlückenzustände, Oberflächenmodifikation, bildvermindernde Wirkung, externes elektrisches Feld, Lichtbeleuchtung und piezotronische Wirkung.
In diesem Bild fassen die Forscher die häufig verwendeten Methoden zur Anpassung der Schottky-Barriere zusammen, einschließlich der Austrittsarbeit der Metalle, der Grenzflächenlückenzustände, des Bildverringerungseffekts, des externen elektrischen Felds, der Oberflächenmodifikation, der Lichtbeleuchtung und des piezotronischen Effekts. (Bild: Jianping Meng) Diese Rezension wird von Prof. Jianping Meng und Zhou Li (Beijing Institute of Nanoenergy and Nanosystems, Chinesische Akademie der Wissenschaften) und Prof. Chengguo Lee (Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore) organisiert. Die Übersicht bietet einen Überblick über statische und dynamische Ansätze zur Anpassung der Schottky-Barriere-Höhe (SBH). Statische Ansätze umfassen Metallauswahl und Schnittstellentechnik. Zu den dynamischen Anpassungstechniken für das SBH gehören Oberflächenmodifikation, Verringerung der Bildkraft, Anwendung eines externen elektrischen Feldes, Lichtbeleuchtung und der piezotronische Effekt.
In der Übersicht werden auch Strategien zur Überwindung des durch Grenzflächenlückenzustände verursachten Fermi-Level-Pinning-Effekts erörtert. Das unvermeidliche Pinning des Fermi-Niveaus, das durch Grenzflächenlückenzustände verursacht wird, macht es schwierig, Schottky-Barrieren zu beseitigen. Eine wirksame Methode zur Eliminierung des Fermi-Level-Pinnings ist die Bildung von Van-der-Waals-Kontakten in 2D-Material-basierten Geräten.
Das Vorhandensein einer Lücke führt jedoch zu einer nicht vernachlässigbaren Tunnelbarriere, die zu einem hohen Kontaktwiderstand und einer geringen Ladungsinjektionseffizienz führt. Um die Tunnelbarriere zu überwinden, wurden Methoden wie Randkontakte, Halbmetallkontakte, Ultrahochvakuumverdampfung, Niedrigenergie-Metallintegration und Hybridisierung von Metall-Halbleiter-Energiebändern (MS) bei der Fermi-Energie entwickelt.
Obwohl diese Methoden die Tunnelbarriere reduzieren oder beseitigen können, schränkt ihre begrenzte industrielle Kompatibilität ihre breite Anwendung ein. Daher sind weitere Anstrengungen erforderlich, um industriekompatible Technologien zu entwickeln, die den sich ändernden Anforderungen der Halbleiterindustrie gerecht werden.
