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（1）利用電場(chǎng)力顯微鏡研究了1-40層WSe2的電場(chǎng)屏蔽效應，發(fā)現1-3層WSe2屏蔽行為與二維模式的非線(xiàn)性Thomas-Fermi理論相符合；而4-40層WSe2的屏蔽行為則趨向于三維Thomas-Fermi理論，呈現了WSe2的維度效應。

（2）研究了1-40層WSe2場(chǎng)效應晶體管的電學(xué)性質(zhì)，對其載流子濃度，遷移率，雙極性行為進(jìn)行了深入的分析討論。

（3）研究了WSe2厚度與金半接觸勢壘的依賴(lài)關(guān)系，發(fā)現肖特基勢壘主要體現在空穴區域，且隨著(zhù)層數的增加，空穴導電的肖特基勢壘逐漸降低。

（4）將WSe2晶體管與Kelvin力顯微鏡相結合，研究了WSe2功函數與外電場(chǎng)的依賴(lài)關(guān)系，揭示了外電場(chǎng)對WSe2費米能級的調制效應及WSe2雙極性場(chǎng)效應的本質(zhì)。

（5）構建了基于雙極性WSe2晶體管的模擬電路，呈現出由門(mén)電壓可調節的同向/反向電路。

【引言】

相對于單極性晶體管而言，雙極性晶體管能夠很容易的通過(guò)調節門(mén)電壓使其工作在n-type半導體或者p-type半導體。因此雙極性晶體管有望更高效地簡(jiǎn)化電路設計并節約CMOS設計空間。石墨烯和黑磷具有雙極性電場(chǎng)效應。然而石墨烯受限制于其零帶隙的特點(diǎn)而很難應用于邏輯器件中。黑磷雖然具有可觀(guān)的帶隙，但是其對大氣比較敏感而較難應用于實(shí)際器件中。

【成果簡(jiǎn)介】

近日，丹麥奧胡斯大學(xué)的Dong Mingdong教授（通訊作者）團隊，深入研究了一種新型的雙極性WSe2半導體的電輸運性質(zhì)。他們采用電場(chǎng)力顯微鏡，表面電荷顯微鏡等技術(shù)對1-40層厚度的WSe2開(kāi)展了一系列的研究。相關(guān)成果以題為“The ambipolar transport behavior of WSe2 transistors and its analogue circuits”發(fā)表在了NPG Asia Materials上，受到編輯部高度評價(jià)，并同期刊發(fā)Research Summary進(jìn)行點(diǎn)評。文章第一作者Zegao Wang。

【圖文解析】

圖1. 1-40層厚度WSe2的介電屏蔽效應研究

圖2. 室溫1-40層WSe2晶體管的電學(xué)輸運性質(zhì)

圖3. 低溫研究不同厚度WSe2晶體管的電子、空穴遷移率、肖特基勢壘及雙極性行為

圖4. 原位測量WSe2功函數隨外電場(chǎng)的調制效應，揭示其雙極性行為。

圖5. 基于雙極性WSe2晶體管反向電路的性能

【總結與展望】

本文系統深入的研究了WSe2電輸運性質(zhì)。采用電場(chǎng)力顯微鏡研究了其表面有效電荷，揭示了其厚度依賴(lài)的介電屏蔽效應。研究了室溫、低溫下WSe2晶體管的電學(xué)性質(zhì)，分析了其電子、空穴、肖特基勢壘等物理參量。 最后，通過(guò)將表面電荷顯微鏡和晶體管相結合，從電子結構方面研究了WSe2雙極性輸運的本質(zhì)。

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