Ett team av forskare knutna till UNIST har skapat en ny teknik som avsevärt förbättrar prestandan hos Schottky-dioder som används i elektroniska enheter. Deras forskningsresultat har väckt stor uppmärksamhet inom det vetenskapliga samfundet genom att lösa kontaktresistansproblemet hos metallhalvledare, som hade legat olöst i nästan 50 år.

Som beskrivs i januarinumret av Nanobokstäver , forskarna har skapat en ny typ av diod med ett grafeninsättningsskikt mellan metall och halvledare. Denna nya teknik ersätter tidigare försök, och förväntas avsevärt bidra till halvledarindustrins tillväxt.

Schottky-dioden är en av de äldsta halvledarenheterna, bildas av förbindelsen mellan en halvledare och en metall. Dock, på grund av den atomära blandningen längs gränsytan mellan två material, det är omöjligt att producera en ideal diod. Professor Kibog Park löste detta problem genom att infoga ett grafenlager vid metall-halvledargränssnittet. I studien, forskargruppen visade att detta grafenlager, som består av ett enda lager av kolatomer, inte bara undertrycker materialblandningen väsentligt, men stämmer också väl överens med den teoretiska förutsägelsen.

"Arken av grafen i grafit har ett mellanrum mellan varje ark som visar en hög elektrontäthet av kvantmekanik, i att inga atomer kan passera igenom, " säger professor Park. "Därför, med denna enskiktsgrafen inklämd mellan metallen och halvledaren, det är möjligt att övervinna det oundvikliga problemet med atomdiffusion."

Enligt Hoon Hahn Yoon, första författaren, studien bekräftar också förutsägelsen att "i fallet med kiselhalvledare, de elektriska egenskaperna hos kopplingsytorna förändras knappast oavsett vilken typ av metall de använder."

Den interna fotoemissionsmetoden användes för att mäta den elektroniska energibarriären för de nytillverkade metall/grafen/n-Si(001) kopplingsdioderna. Det interna fotoemissionsmätsystemet (IPE) i bilden som visas ovan har bidragit mycket till dessa experiment.