近日
，理学院物理系上海市高温超导沉点尝试室尹鑫茂教授与新加坡国立大学&同步辐射光源尝试室
，澳大利亚莫纳什大学等合作在凝聚态物理、资料科学领域的国际权威期刊《Progress in Materials Science》（影响因子：33.6
，中国科学院一区TOP）上颁发了题为 “Contact resistance and interfacial engineering: Advances in high-performance 2D-TMD based devices”的高水平综述论文
。理学院物理系博士生刘熊芳为论文第一作者
。亿万先生MR物理系上海市高温超导沉点尝试室是论文的第一实现单元和通讯单元
。

随着对更高机能和更多职能利用需要的持续增长
，传统半导体资料的局限性日益凸显
，出格是在器件幼型化、功耗节造和运行速度等方面
。因而
，火急必要索求新型资料和器件架构
，以突破这些瓶颈
。二维过渡金属硫属化合物（2D-TMD）资料因其特殊的层状结构和优异的电子、光学、机械机能成为了钻营资料和器件创新的过程中的最优选择之一
，并被宽泛利用于各类新型电子和光电子器件中
。然而
，金属与2D-TMD资料接触后产生的高接触电阻严沉限度了器件的整体机能
，这重要源自界面处的肖特基势垒和电荷注入樊篱
。若何有效降低这一接触电阻并优化界面电荷传输成为钻研的主题问题
，界面工程由此成为提升器件机能的关键钻研方向
。在这项工作中钻研团队首先深刻分析了接触电阻的物理发源——费米能级钉扎效应
。2D-TMD资料的电学个性在界面接触时受到界面化学成分、晶格失配和缺点态的多沉影响
，导致分歧金属与2D-TMD资料之间产生了费米能级钉扎效应和进而形成了肖特基接触
。接下来这项工作对界面工程的多种优化战术进行了系统梳理：（1）通过电荷转移掺杂或调控界面杂化效应
，以优化界面电荷传输个性；（2）选择相宜的接触金属或插入缓冲层实现优质的范德华接触；（3）通过表表处置削减界面处的缺点态
，解除费米能级钉扎效应
。最后
，这项工作还瞻望了将来的发展方向
，2D-TMD将成为先进利用的沉要新资料
。在基于2D-TMD的器件中
，实现超低接触电阻的关键在于界面电子结构的精确调控
。通过界面化学和物理个性的协同优化
，有望设计出梦想的欧姆接触器件并为将来新型低功耗、高机能的2D-TMD器件的设计和开发提供了沉要的理论领导
。该论文结合现有尝试数据和理论模型
，为进一步优化2D-TMD基器件机能综述了多样化的解决规划
。

本工作得到国度天然科学基金 (52172271, 12374378, 52307026)
，国度沉点研发打算 (2022YFE03150200)
，上海市科技创新打算 (22511100200, 23511101600)等的支持
。近年来
，上海市高温超导沉点尝试室在高温超导关键成材技术、超导量子磁通涡旋、超导量子约瑟夫森结型器件、极度规高温超导、强关联氧化物电子自旋和超导强电利用等方向上形成了很好的国际化钻研氛围
，尝试室青年人才在量子职能资料与高温超导领域拥有很好的国际影响力
，近年来主办国内表学术会议或在沉要学术会议上作大会汇报30余次
，主持或参加国度沉点研发打算、中国科学院战术先导专项或上海市沉大沉点项目、国度尺度等十多项
。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2024.101390