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

• Processo: 21/12499-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Carlos César Bof Bufon
• Beneficiário: Luíz Gustavo Simão Albano
• Supervisor: Jiwoong Park
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Chicago, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 17/25553-3 - Fabricação e caracterização de nanomembranas de estruturas metal-orgânicas de superfície (SURMOFs) auto-enroladas para aplicações em dispositivos eletrônicos ultracompactos, BP.PD
• Assunto(s): Materiais bidimensionais Nanomembranas Dispositivos eletrônicos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Junções verticais | materiais 2D | metais de transição dicalcogenados | Nanomembranas | Dispositivos eletrônicos

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)