二维半导体中的原子层键合接触

《SCIENCE》：Atomic layer bonding contacts in two-dimensional semiconductors

原子层键合技术实现MoS?与金电极间强电接触，通过超软氩等离子体刻蚀暴露钼原子层，获得70欧姆·微米超低接触电阻及400°C高温稳定性，突破二维半导体金属化瓶颈。

　　

编辑总结

由于能带耦合弱和键合强度低，二维半导体与金属之间的电接触通常很弱。高（Gao）等人利用超软氩等离子体蚀刻掉最表面的硫层，暴露出钼原子，从而在金电极和二硫化钼（MoS₂）之间建立了牢固的电接触。研究人员利用这种方法制备了MoS₂晶体管，其接触电阻低至70欧姆·微米，并且能在高达400°C的温度下保持稳定。——Phil Szuromi

摘要

由于能带耦合弱和键合强度低，二维半导体与金属之间的范德华接触一直不如半导体行业中使用的共价键接触。在这里，我们报道了一种原子层键合（ALB）接触方式，该方法通过在过渡金属硫属化合物的过渡金属原子层与金属之间建立金属相干键合界面，实现了强能带耦合和高界面凝聚力。这种接触方式具有超低的接触电阻和出色的热机械稳定性，与共价键接触相当，并且超过了所有已报道的接触方式。在单层二硫化钼和金上形成的ALB接触具有70欧姆·微米的接触电阻，在400°C下的热机械稳定性良好，高温退火后每微米的最大电流可达1.1毫安，所有这些性能均满足工业集成要求。