南京大学电子学院平面纳米线生长、集成和器件应用《先进材料》综述及科研进展

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准一维(Quasi one-dimensional, 1D)半导体纳米线(Semiconductor Nanowires)是开发新一代高性能电子器件最理想、最方便的构建单元,也是构建超高效光电探测调控和新颖微纳机电器件的关键基础。相比于传统“自上而下”的刻蚀制备工艺,自组装生长半导体纳米线结构在尺寸调控、制备成本和三维形貌等方面有着显著的优势,近年来在高性能逻辑、生物传感和柔性显示等新兴应用领域中广受关注。然而,如何在主流平面工艺框架中,实现自组装半导体纳米线的精准定位和规模集成,一直是巨大的技术挑战--被当今学术界广泛认为是突破和推广纳米线技术应用的“最后一个技术障碍”。聚焦于平面纳米线生长、集成和器件应用的研究进展,南京大学余林蔚、徐骏教授课题组应邀在《先进材料》上撰写长文综述,系统介绍近二十年来自组装半导体纳米线研究的发展历程,关键技术突破和目前所面临的主要困难。通过对文献的深入跟踪分析,发现近期研究关注热点正逐步转移和聚焦于更为贴近产业化应用需求的“平面纳米线生长调控和规模集成技术”。这个转变的发生出现在半导体纳米线研究日益成熟的大背景下,一方面体现了产业升级对采用高性能纳米线结构/技术的迫切需求,另一方面也反应了学术界对规模化可控制备和集成的高度关注和重视。

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在IPSLS纳米线器件应用方面,课题组在近期成功实现了可定位集成的平面纳米线阵列生长制备技术和高性能场效应薄膜晶体管(TFT)器件,展示了高开关比Ion/Ioff>5x108,低亚阈值摆幅<100 mV/dec和较高的空穴迁移率80 cm2/Vs以及反相器逻辑功能。为开发新一代大面积、高清和柔性LCD和AMOLED平板显示,高灵敏度生物/化学气氛传感和可穿戴电子器件奠定了关键基础。(来自南京大学新闻网)

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