Bi2O2Se纳米带的气-液-固生长与高性能晶体管的构筑

摘要

作为一种具有高迁移率、高空气稳定性和带隙可调的二维材料,纳米硒氧化铋(Bi2O2Se)半导体有望成为未来电子学集成器件和光电子集成器件沟道材料的候选半导体。高质量的Bi2O2Se纳米带有望用于高性能晶体管的构筑;然而,其一维结构的合成方法尚未开发。在我们的研究中,我们在云母衬底上通过Bi催化汽-液-固生长机制合成了一维Bi2O2Se纳米带。合成的Bi2O2Se单晶纳米带的宽度为100 nm到20μm,长度可达亚毫米。再者,Bi2O2Se纳米带可以很容易地利用洁净转移方法被转移到Si O2/Si衬底上,并进一步制备成高性能场效应器件。Bi2O2Se纳米带场效应器件表现出优异的电学性质:室温电子迁移率高达~220 cm2·V-1·s-1,开关比高达>106,10μm沟道长度下电流密度高达~42μA·μm-1。由此说明,Bi2O2Se纳米带有望成为候选材料用于未来高性能晶体管的构筑。