第一作者：Pin-Chun Shen, Cong Su, Yuxuan Lin, Ang-Sheng Chou
通讯作者：Pin-Chun Shen, Lain-Jong Li，Jing Kong
通讯单位： 麻省理工学院(MIT)，台湾积体电路制造公司(TSMC)
先进的超越硅电子技术既需要通道材料，也需要发现超低电阻接触。原子薄的二维半导体具有实现高性能电子器件的巨大潜力。但是，到目前为止，由于金属引起的间隙态(MIGS)，金属-半导体界面处的能垒(从根本上导致高接触电阻和较差的电流传输能力)限制了二维半导体晶体管。最近，麻省理工学院(MIT)Pin-Chun Shen和Jing Kong，台湾积体电路制造公司(TSMC)Lain-Jong Li等人在国际知名期刊“Nature”发表题为“Ultralow contact resistance between semimetal and monolayer semiconductors”的研究论文。他们报道了半金属铋与半导体单层过渡金属硫化合物(TMDs)之间的欧姆接触，其中MIGS被充分抑制，TMD中的简并态与铋接触形成。通过这种方法，他们在单层MoS2上实现了零肖特基势垒高度，接触电阻为123欧姆微米，通态电流密度为1135微安/微米。就他们所知，这两个值分别是尚未记录的最低和最高值。他们还证明了可以在包括MoS2、WS2和WSe2在内的各种单层半导体上形成出色的欧姆接触。他们报道的接触电阻是对二维半导体的实质性改进，并接近量子极限。这项技术揭示了与最新的三维半导体相媲美的高性能单层晶体管的潜力，从而可以进一步缩小器件尺寸并扩展摩尔定律。
图1：半金属-半导体接触的间隙态饱和的概念
图2：单层MoS2场效应晶体管中的欧姆接触和肖特基接触的比较
图3：晶体结构和欧姆接触的机理
图4：双接触2D半导体技术的基准
原文链接：
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03472-9
论文主要通讯作者主页：
https://isn.mit.edu/prof-jing-kong
