Quantum transport in molybdenum disulfide and germanane transistors
| Promotie: | Dhr. Q. (Qihong) Chen |
| Wanneer: | 27 januari 2017 |
| Aanvang: | 09:00 |
| Promotors: | J. (Jianting) Ye, Prof, prof. dr. P. Sheng |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Nieuwe materialen voor kleinere elektronica
Het is nauwelijks nog mogelijk om op basis van de huidige technieken elektronische structuren op microchips nog kleiner te maken. Qihong Chen onderzocht daarom nieuwe materialen die verdere miniaturisatie mogelijk kunnen maken.
In de afgelopen decennia groeide het aantal transistoren op een microchip volgens de wet van Moore, met een verdubbeling iedere anderhalf tot twee jaar. De huidige, op silicium gebaseerde, veldeffect-transistoren zijn niet of nauwelijks verder te verkleinen. Dit heeft geleid tot een zoektocht naar nieuwe materialen en nieuwe structuren om in de toekomst miniaturisatie door te zetten.
Voorbeelden van zulke nieuwe veelbelovende materialen zijn molybdenum disulfide (MoS2) en germanaan (GeH). Interessant aan deze halfgeleiders is hun gelaagde kristal structuur. De gelaagde structuur maakt het mogelijk om de structuren gemakkelijk dunner te maken tot een laag van enkele atomen dik resulterend, watn twee dimensionale transistoren oplevert.
Het onderzoek van Chen richtte zich op de bestudering van elektronische eigenschappen van MoS2 en GeH. Voor MoS2 ontwikkelde hij een nieuwe soort device-structuur die een vast gate en een ionische gate combineert. Dezelfde structuur gebruikte Chen ook om supergeleiding in MoS2 te induceren. Gebaseerd op deze structuur zijn transistoren gemaakt die supergeleiding en hoge bewegelijkheid van ladingsdrager als eigenschappen hebben. Deze transistoren zijn mogelijk te gebruiken in applicaties met hoge snelheid en lage energieconsumptie.
Verder heeft Chen een op GeH gebaseerde veldeffect-transistor gefabriceerd en de werking gedemonstreerd. Omdat Germanium een veel gebruikte halfgeleider is, is de GeH transistor goed toepasbaar in de huidige halfgeleider technologie.
Qihong Chen verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Device Physics of Complex Materials van het Zernike Institute for Advanced Materials met financiering van de Ummo Ebbius stichting. Hij werkt nu als postdoc aan de RUG.