【国内论文】通过直接氧化溶液加工的过渡金属硫化物，合成 β-Ga₂O₃ 基高性能电子器件

        由台湾海洋大学的研究团队在科学期刊《Nanotechnology》中发表了一篇名为Facile synthesis of β-Ga₂O₃ based high-performance electronic devices via direct oxidation of solution-processed transition metal dichalcogenides（通过直接氧化溶液加工的过渡金属硫化物，合成 β-Ga₂O₃ 基高性能电子器件）的文章。

摘要

        氧化镓（Ga₂O₃）是一种有着高理论击穿电场和大的巴利加优值的有前途的宽禁带半导体，被认为是下一代高功率电子器件的竞争者。在此，我们报告了一种通过直接氧化转化使用溶液处理的二维（2D）GaS半导体纳米材料合成β-Ga₂O₃的简便途径。经退火后，X射线衍射（XRD）图样中更高阶的结晶性和在扫描电子显微镜（SEM）图像中形成的完整表面覆盖度得以实现。计算得到5eV的直接宽禁带，并将合成的β-Ga₂O₃制成了薄膜晶体管（TFT）。所制备的β-Ga₂O₃ TFT表现出卓越的电子迁移率（1.28 cm²/Vs）和很好的电流比（I_on/I_off为2.06×10⁵）。为了进一步提高电气性能并解决2D纳米片剥离过程中产生的结构缺陷，我们还在β-Ga₂O₃TFT器件中引入和掺杂了石墨烯，将电子器件迁移率提高了约8倍，从而促进了电荷传输的渗透路径。我们发现电子迁移率和电导率与石墨烯的掺杂浓度直接增加。从这些结果可以证明，β-Ga₂O₃网络具有优异的载流子传输性能。本文成功开发的简便易行的合成方法为二维氧化物材料在不同的新兴光电应用中的应用做出了突出贡献。

原文链接：https://doi.org/10.1088/1361-6528/ad13bf