Junções verticais baseadas em materiais bidimensionais e nanomembranas enroladas para aplicações eletrônicas

Resumo

Materiais bidimensionais (2D) além do grafeno têm obtido uma atenção significativa nos últimos anos. Os metais de transição dicalcogenados (TMDs), uma classe especial de materiais 2D com comportamento semicondutor, exibem um conjunto único de propriedades como espessura em escala atômica, alta flexibilidade mecânica, bandgap ajustável e altas mobilidades. Os avanços no crescimento e na deposição desses materiais possibilitaram a fabricação de dispositivos eletrônicos com excelente desempenho. No entanto, junções verticais, um tipo de arquitetura importante para circuitos integrados modernos, sofrem com a desordem química e energética quando monocamadas de TMDs são integradas utilizando métodos convencionais de fabricação. Assim, novas abordagens ainda são necessárias para preparar junções verticais robustas e altamente integradas baseadas em TMDs. Portanto, esta proposta de pesquisa visa a integração de monocamadas de TMD em junções baseadas em nanomembranas enroladas. Este método é baseado na liberação de uma camada metálica tensionada, realizando um contato superior sem danos e ajustável. Diferentes monocamadas de TMD (MoS2, WS2, WSe2) serão integradas e caracterizadas, focando nos limites de uma junção metal-semicondutor fora do plano. Em seguida, as respectivas heteroestruturas empilhadas também serão integradas para formar heterojunções do tipo II. Com a otimização, será realizada a demonstração de portas lógicas integrando dispositivos. Esta proposta de pesquisa original visa promover um avanço considerável em direção ao desafio de realizar contato elétrico em TMDs sem danos para construir novos dispositivos multifuncionais e escaláveis. (AU)