大家好，這里是老上光顯微鏡知識課堂，在這里你可以學到所有關于顯微鏡知識，好的，請看下面文章： 隨著摩爾定律的終結，尋找新的高性能半導體溝道材料變得越來越迫切，在眾多候選溝道材料中，高遷移率二維半導體被認為是后硅納米電子器件的理想溝道材料。而數字集成電路由于其超薄的平面結構，可以有效地抑制短溝道效應。然而，被廣泛研究的二維材料既有其固有的優點，也有其不可克服的缺點。ap和過渡金屬硫化物K遷移率低，黑磷在環境中不穩定，因此，尋找和制備具有高遷移率、合適的帶隙和環境穩定性的二維材料是一個很大的挑戰。北京大學化學與分子工程學教授彭海林發現并制備了離子型半導體芯片材料（氧化鉍硒化物，Bi2O2Se）。這些材料具有高速低功耗器件、量子傳輸器件、超快高靈敏度的紅外光檢測等。2017, 12, 530；Nano Lett。2017, 17, 3021的；的2017, 29, 1704060、自然共同體。另外，Bi2O2Se的Bi-O層具有與傳統鈣鈦礦氧化物相匹配的晶體結構，能夠與超導、鐵磁、鐵電等功能氧化物形成異質結構，并表現出豐富的物理性能。
    
     材料的電子能帶結構決定了各種物理性質，尤其是電子和光學性質。分析材料的電子能帶結構有助于獲得半導體器件應用的關鍵物理參數，指導器件性能的優化。硒半導體具有有趣的非電層狀晶體結構，可以看作是帶正電荷的{Bi2O2}n2n+層和帶負電荷的{Se}n2n-層在c軸上的交替堆疊，層間靜電相互作用很弱。層狀Bi2O2Se材料不同于傳統的中性層狀材料(在范德華能隙中經常發生解離)的分離。目前，對晶核后非中性層狀材料的表面原子排列和電子結構研究較少。VAGE，這是一個非常有趣和緊迫的問題。
    
     最近，北京大學的彭海林教授和牛津大學的陳玉林教授合作揭示了超高遷移率層狀Bi2O2Se半導體的電子結構和表面性質。I2O2Se單晶塊。在2K下霍爾遷移率可高達~2.8*105cm2/Vs(與量子阱中更好的石墨烯和二維電子氣體遷移率相比)，并且觀察到顯著的Schubenikov-De Haas量子振蕩。塊在超高真空下進行。利用同步輻射源角分辨光電子能譜（ARPES）獲得了非電中性層狀Bi2O2Se半導體的完整電子能帶結構信息。測量了有效質量(~0.14m0)和費米速度(~1.69)。正常中性層狀材料T。Se原子在解理面上的百分比接近50%。硒的位置分布不是隨機的，而是具有獨特的Se-Se雙原子鏈結構，即表面有大量Se。在Bi2O2Se半導體的能隙中引入了局域缺陷態，使體帶隙在~0.8eV處保持穩定。理論計算和蒙特卡羅模擬表明，Bi2O2Se表面的Se-Se雙原子鏈以能量優化模式排列，缺陷能量l在Bi2O2Se半導體表面由Se空位形成的能級處于導帶中，不影響Bi2O2Se半導體的帶隙。
    
     本工作全面分析了一種新型超高遷移率層狀Bi2O2Se半導體材料的電子結構，為其進一步的器件開發和應用奠定了堅實的基礎。2018年9月14日，該研究成果發表在《科學進展》（2018, 4，EAAT8355）上。關于超可移動層狀氧化物半導體中的電子結構和非尋常的健壯帶隙，Bi2O2Se。北京大學的彭海林教授和牛津大學的陳玉林教授是本研究的合著者，作者是陳成博士，王梅克斯博士。合作者包括上海科技大學的劉忠凱博士、薛嘉明和李剛、以色列魏茲曼科學研究所的嚴濱海教授、上海交通大學的賈金鳳教授和袁宏濤教授。南京大學獲科技部和自然科學基金資助。
    
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