據(jù)報(bào)道，韓國蔚山國家科學(xué)技術(shù)研究所（UNIST）近日推出一種新的制造方法，可制造堪稱世界最薄氧化物半導(dǎo)體——二維氧化鋅（ZnO）。該半導(dǎo)體只有一個(gè)原子厚度大小。這可為薄、透明和柔性電子器件（例如超小型傳感器）應(yīng)用開辟新的可能性。

新的超薄氧化物半導(dǎo)體由UNIST材料科學(xué)和工程教授Zonghoon Lee教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建。

該材料通過使用原子層沉積（ALD）直接在石墨烯上生長單個(gè)原子厚度的ZnO層。它也被認(rèn)為是單層石墨烯上最薄的半導(dǎo)體氧化物的異質(zhì)外延層。

Lee表示，“靈活的高性能設(shè)備對于傳統(tǒng)可穿戴電子產(chǎn)品必不可少。有了這種新材料，我們可實(shí)現(xiàn)真正的高性能的柔性設(shè)備?！?/p>

該團(tuán)隊(duì)指出，隨著現(xiàn)有硅制造工藝越來越精細(xì)，性能成為一個(gè)更加關(guān)鍵的問題，且已經(jīng)有許多關(guān)于下一代半導(dǎo)體替代硅的研究。石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電屬性，但它不能作為電子產(chǎn)品中硅的替代物，因?yàn)樗鼪]有能帶隙。但是，在石墨烯中，電子能以恒定速度隨機(jī)移動，不管它們的能量如何，它們都不停止。

為解決這個(gè)問題，研究小組決定通過原位觀察，在石墨烯上ZnO單層的優(yōu)先之字形邊緣，演示鋅和氧的原子與原子之間生長。然后，它們通過試驗(yàn)確定，由于量子限制和類石墨烯 “超蜂窩”結(jié)構(gòu)，以及高光學(xué)透明度，最薄的ZnO單層具有寬帶隙（高達(dá)4．0eV）。現(xiàn)有的氧化物半導(dǎo)體具有相對大的帶隙，范圍在2．9－3．5eV間。帶隙能量越大，漏電流和過量噪聲越低。

研究人員表示，“這是首次真正觀察ZnO六方結(jié)構(gòu)的原位形成。通過這個(gè)過程，我們可了解二維ZnO半導(dǎo)體生產(chǎn)的過程和原理?！?/p>

Lee表示，“石墨烯上最薄的2D氧化物半導(dǎo)體的異質(zhì)外延堆疊在與高光學(xué)透明度和靈活性相關(guān)的未來光電器件應(yīng)用中具有潛力。這項(xiàng)研究可產(chǎn)生一類新的2D異質(zhì)結(jié)構(gòu)，包括通過對沉積路徑外延生長的高度控制形成的半導(dǎo)體氧化物。”