基於二維碲烯的場效應電晶體

2021-02-20 實驗幫

普渡大學的研究人員們發現了一種衍生自稀有元素碲的二維納米材料,該材料可能會改變紅外技術在國防工具,監視設備,高性能電子設備和生化檢測設備中的應用。

研究人員在溶液中創建了一種納米材料,他們稱為碲烯。這種材料有薄而耐用的結構,具有獨特的性質。

普渡大學工業工程學院助理教授Wenzhuo Wu表示:「我們可以逐個原子地製造這種材料,並將其擴展用於許多不同的用途。」 助理教授Wenzhuo Wu 也是發現碲烯團隊的一員。「我們的材料優於其他二維材料,如黑磷,因為我們的生產收得率很高,而且碲烯在空氣中是穩定的。碲烯不需要另一種物質的輔助即可以自行生長,這使得它與其他物質不同。」

碲在地殼中並不豐富,但Wu表示,通過它們的溶液法來合成,需要的量很少。

碲烯具有幾個潛在的應用,包括高速電子器件和紅外技術。 Wu說,碲烯非常被引入到政府和軍隊用於國家安全和防務的監視器件和設備,包括機場掃描儀,夜視設備,紅外傳感器和高速電晶體。

該圖顯示了在柔性聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底上大量轉移和組裝碲烯

「我們的發現是一種具有非常大的側面積但是厚度在原子級的納米材料,」Wu說。「它具有非常強的光吸收組件。我們可以使用碲烯開發最先進的,超薄電晶體和紅外裝置。」

Wu最近與普渡大學電氣與計算機工程學院的Peide Ye教授的小組合作,並且演示了使用Wu小組利用碲烯材料合成的高性能電晶體。

這項工作最近發表在Nature Electronics(「Field-effect transistors made from solution-grown two-dimensional tellurene」)中。Wu的團隊目前正在研究幾種基於碲烯的紅外技術。

Wu表示,與目前體積龐大的電子設備相比,碲烯的薄型結構使電子設備更便宜,更靈活。

「這一新發現在生物化學檢測領域也有潛在應用,」Wu說。「例如,碲烯可以作為機場生物傳感器的重要組成部分,用於檢測乘客是否感染了傳染性疾病。碲烯對人體溫度差異非常敏感,這可能是疾病的良好指標。」

普渡大學技術商業化辦公室申請了一件專利,產生碲烯的技術可以用於授權許可。

原文連結:(https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news/newsid=50430.php)

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