Een team van onderzoekers verbonden aan UNIST heeft een nieuwe techniek ontwikkeld die de prestaties van Schottky-diodes die in elektronische apparaten worden gebruikt, aanzienlijk verbetert. Hun onderzoeksresultaten hebben veel aandacht getrokken binnen de wetenschappelijke gemeenschap door het oplossen van het contactweerstandsprobleem van metalen halfgeleiders, die bijna 50 jaar onopgelost was gebleven.

Zoals beschreven in het januarinummer van Nano-letters , de onderzoekers hebben een nieuw type diode gemaakt met een grafeen-invoeglaag tussen metaal en halfgeleider. Deze nieuwe techniek vervangt eerdere pogingen, en zal naar verwachting aanzienlijk bijdragen aan de groei van de halfgeleiderindustrie.

De Schottky-diode is een van de oudste halfgeleiderapparaten, gevormd door de kruising van een halfgeleider met een metaal. Echter, vanwege de atomaire vermenging langs het grensvlak tussen twee materialen, het is onmogelijk om een ​​ideale diode te produceren. Professor Kibog Park loste dit probleem op door een grafeenlaag aan te brengen op de metaal-halfgeleiderinterface. In de studie, het onderzoeksteam toonde aan dat deze grafeenlaag, bestaande uit een enkele laag koolstofatomen, onderdrukt niet alleen de materiaalvermenging aanzienlijk, maar past ook goed bij de theoretische voorspelling.

"De platen grafeen in grafiet hebben een ruimte tussen elke plaat die een hoge elektronendichtheid van kwantummechanica vertoont, in dat er geen atomen kunnen passeren, ", zegt professor Park. "Daarom, met dit enkellaags grafeen ingeklemd tussen het metaal en de halfgeleider, het is mogelijk om het onvermijdelijke atomaire diffusieprobleem te overwinnen."

Volgens Hoon Hahn Yoon, de eerste auteur, de studie bevestigt ook de voorspelling dat "in het geval van siliciumhalfgeleiders, de elektrische eigenschappen van de verbindingsoppervlakken veranderen nauwelijks, ongeacht het type metaal dat ze gebruiken."

De interne foto-emissiemethode werd gebruikt om de elektronische energiebarrière van de nieuw vervaardigde metaal/grafeen/n-Si(001) junctiediodes te meten. Het interne foto-emissie (IPE) meetsysteem in de bovenstaande afbeelding heeft in grote mate bijgedragen aan deze experimenten.