谐振隧穿器件和使用其检测物理特性的方法技术

谐振隧穿器件和使用其检测物理特性的方法。一种谐振隧穿器件包括：第一二维半导体层，包括第一二维半导体材料；在第一二维半导体层上的第一绝缘层；以及第二二维半导体层，在第一绝缘层上并且包括与第一二维半导体材料相同种类的第二二维半导体材料。

Resonant tunneling device and method for detecting physical characteristics thereof

【技术实现步骤摘要】
谐振隧穿器件和使用其检测物理特性的方法
本公开涉及包括一种或更多种二维半导体材料的谐振隧穿器件以及使用该谐振隧穿器件检测物理特性的方法。
技术介绍
负微分电阻(NDR)效应是虽然施加到器件的电压增大但通过器件的电流减小的现象。NDR效应一般在具有非线性电特性的块型材料中被发现，并且其应用于诸如放大器、电子振荡器、数字模拟转换器、开关电路、存储器等的各种领域。同时，近来在通过接合二维材料而制造的谐振隧穿器件中观察到了NDR效应。
技术实现思路
提供了包括二维半导体材料的谐振隧穿器件和使用该谐振隧穿器件检测物理特性的方法。根据一些示例实施方式，一种谐振隧穿器件可以包括：第一二维半导体层，包括第一二维半导体材料；在第一二维半导体层上的第一绝缘层；以及在第一绝缘层上的第二二维半导体层，第二二维半导体层包括与第一二维半导体材料相同种类的第二二维半导体材料。第一二维半导体材料的晶格和第二二维半导体材料的晶格可以彼此对准。第一二维半导体材料和第二二维半导体材料可以各自包括过渡金属二硫族化合物(TMD)。TMD可以由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种谐振隧穿器件，包括：/n第一二维半导体层，包括第一二维半导体材料；/n在所述第一二维半导体层上的第一绝缘层；以及/n在所述第一绝缘层上的第二二维半导体层，所述第二二维半导体层包括与所述第一二维半导体材料相同种类的第二二维半导体材料，/n其中所述第一二维半导体材料的晶格和所述第二二维半导体材料的晶格彼此对准。/n

【技术特征摘要】
20190430 KR 10-2019-00507211.一种谐振隧穿器件，包括：
第一二维半导体层，包括第一二维半导体材料；
在所述第一二维半导体层上的第一绝缘层；以及
在所述第一绝缘层上的第二二维半导体层，所述第二二维半导体层包括与所述第一二维半导体材料相同种类的第二二维半导体材料，
其中所述第一二维半导体材料的晶格和所述第二二维半导体材料的晶格彼此对准。


2.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，其中
所述第一二维半导体材料和所述第二二维半导体材料各自包括过渡金属二硫族化合物(TMD)。


3.根据权利要求2所述的谐振隧穿器件，其中
所述过渡金属二硫族化合物由等式1表示，
M1-aM'aX2(1-b)X'2b……等式1
其中，在等式1中，M和M'是不同的过渡金属元素，X和X'是不同的硫族元素，0≤a<1，0≤b<1。


4.根据权利要求3所述的谐振隧穿器件，其中
所述不同的过渡金属元素各自包括Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Tc、Re、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Zn或Sn中不同的至少一种，以及
所述不同的硫族元素各自包括S、Se或Te中不同的至少一种。


5.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，其中
所述第一绝缘层包括二维绝缘材料或氧化物材料。


6.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，还包括：
电连接到所述第一二维半导体层的第一电极；以及
电连接到所述第二二维半导体层的第二电极。


7.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，还包括：
衬底，其中所述第一二维半导体层在所述衬底上。


8.根据权利要求7所述的谐振隧穿器件，其中
所述衬底包括绝缘材料。


9.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，还包括：
第二绝缘层，其中所述第一二维半导体层在所述第二绝缘层上；以及
衬底，其中所述第二绝缘层在所述衬底上并且包括导电材料。


10.根据权利要求9所述的谐振隧穿器件，其中
所述衬底用作栅电极，所述第二绝缘层用作栅极绝缘层。


11.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，还包括：
石墨烯层，在所述第一二维半导体层或所述第二二维半导体层中的至少一个上。


12.根据权利要求1所述的谐振隧穿器件，其中
所述谐振隧穿器件被配置为基于负微分电阻(NDR)效应来检测所述第一二维半导体材料和所述第二二维半导体材料的一种或更多种物理特性。


13.根据权利要求12所述的谐振隧穿器件，其中
所述物理特性包括电子结构、带隙或量子电容。


14.根据权利要求12所述的谐振隧穿器件，其中
所述谐振隧穿器件被配置为基于所述负微分电阻效应来检测温度、光的波长或光的强度。


15.一种使用谐振隧穿器件来检测物理特性的方法，该谐振隧穿器件包括第一二维半导体层、第一绝缘层和第二二维半导体层，所述第一二维半导体层包含第一二维半导体材料，所述第一绝缘层在所述第一二维半导体层上，所述第二二维半导体层在所述第一绝缘层上并且包含与所述第一二维半导体材料相同种类的第二二维半导体材料，其中所述第一二维半导体材料的晶格和所述第二二维半导体材料的晶格彼此对准，所述方法包括：
使所述谐振隧穿器件基于负微分电阻(NDR)效应来检测所述第一二维半导体材料和所述第二二维半导体材料的一种或更多种物理特性。


16.根据权利要求15所述的方法，其中
所述物理特性包括电子结构、带隙或量子电容。


17.根据权利要求16所述的方法，其中
所述物理特性是带隙，并且
所述带隙使用根据所述谐振隧穿器件中的栅极电压而产...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵常玹，梁喜准，申铉振，郑守君，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，成均馆大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国;KR