九游会官网 J9平台九游会官网 J9平台传统的非晶氢化Si在电性能上存在不足，需要探索新的材料。高迁移率无定形n型金属氧化物(如a-InGaZnO)的产生及其集成到薄膜晶体管(TFTs)中，推动了现代大面积电子技术和新一代显示器的进步。然而，寻找类似的p型对应物带来了巨大的挑战，阻碍了互补金属氧化物半导体(CMOS)技术和集成电路的进步。

　　理论分析揭示了碲5p带的离域价带，具有浅受体态，可以实现多余的空穴掺杂和输运。硒合金抑制了空穴浓度，促进了p轨道的连接，实现了高性能的p沟道TFTs，平均场效应空穴迁移率为~15 cm2, 29 V-1s-1，开/关电流比为106~107，同时具有晶圆尺度的均匀性和在偏置应力和环境老化下的长期稳定性。这项研究代表了朝着建立商业上可行的非晶p通道TFT技术和以低成本和工业兼容的方式互补的电子迈出的关键一步。

　　创造高迁移率非晶p型氧化物半导体有望提高可扩展的CMOS技术，促进多功能电子产品的集成。然而，目前的障碍在于高度局域化的价带最大值(VBM)状态，由各向异性氧2p轨道组成。在传统的p型氧化物如Cu2O和SnO中，VB轨道杂化赋予了良好的p型特性，而器件性能仍然受到限制，即使有晶体通道。虽然使用非晶氢化Si具有成本效益，大面积生产是可行的选择，但其低场效应空穴迁移率(μh 0.1 cm2V-1s-1)限制了其现代应用。得益于高迁移率和稳定性，低温多晶硅目前与n型氧化物结合，用于互补电路和显示背板应用。然而，由于复杂的工艺流程、晶粒边界的不均匀性以及大规模生产的挑战，它们的应用仅限于中小面积设备。

　　广泛的努力已经指向探索有机化合物，金属卤化物和低维纳米材料作为晶体管的p型半导体。然而，这些材料仅以结晶形式表现出最佳性能，并且它们具有固有的局限性，例如低稳定性，复杂的合成过程，大面积不均匀性以及缺乏工业兼容性。

　　该研究提出了一种设计非晶p型半导体的新方法，即在非晶亚氧化碲（Te-TeOx，X射线衍射（XRD）和高分辨率透射电子显微镜（HRTEM）分析确认了薄膜的非晶态特征，展示了其无定形和短程无序的微观结构。X射线吸收近缘结构（XANES）光谱和扩展X射线吸收精细结构（EXAFS）的分析表明，薄膜由Te-TeOx的混合相组成，显示出Te与氧之间的配位变化，导致非晶结构的形成。这种结构可能由Te-TeOx混合相组成，为非晶p型半导体材料提供了一种新的制备路径。总之，与已报道的新兴非晶p型半导体相比，所提出的 Se-alloyed Te-TeOx 具有卓越的电气性能、成本效益、高稳定性、可扩展性和可加工性。制造程序与工业生产线和生产线后端技术无缝衔接。混合相策略为设计新一代稳定的非晶p型半导体引入了一种新方法。

　　据了解，刘奥博士、电子科技大学教授、博士生九游会 J9官方网站导师。先进半导体材料和器件课题组负责人。2022年博士毕业于浦项科技大学，在新九游会 J9官方网站型半导体材料开发和薄膜晶体管（TFT）器件方向做出系列开拓、原创性成果。