基于前驱体工程合成的单层WSe₂的高电流p型晶体管
材料科学
2025-09-10 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
单层二硒化钨（WSe₂）是纳米级互补逻辑的主要候选材料。然而，薄膜生长和器件制造过程中引入的高缺陷密度限制了p型晶体管的性能。在此，我们报告了一种结合前驱体工程化学气相沉积和损伤最小化制造的综合策略，以克服这一限制。通过在生长前将三氧化钨和残留的氧硒化物转化为活性低价氧化物，并在沉积过程中精确调节硒的输送，我们合成了均匀的、厘米级单层WSe₂薄膜，其带电缺陷密度低至5×10⁹ cm⁻²。由这些薄膜制成的晶体管在VDS=-1 V时实现了高达888 μA·μm⁻¹的创纪录p型开态电流，与领先的n型器件相匹配。这种材料质量的飞跃在不使用特殊掺杂或接触材料的情况下缩小了p型性能差距，标志着向互补二维半导体电路迈出了关键一步。
引用
@article{arxiv.2509.07299,
title = {High-current p-type transistors from precursor-engineered synthetic monolayer WSe$_2$},
author = {Anh Tuan Hoang and Kathryn Neilson and Kaikui Xu and Yucheng Yang and Stephanie M. Ribet and Tara Peña and Giulio D'Acunto and Young Suh Song and Anton E. O. Persson and William Millsaps and Colin Ophus and Matthew R. Rosenberger and Eric Pop and Andrew J. Mannix},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.07299},
year = {2025}
}