二维材料与未来信息器件
2025, 74 (17): 178502.
doi: 10.7498/aps.74.20250703
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人工视觉系统因在医疗诊断、机器视觉等领域具备广泛应用前景而备受关注, 但其发展长期受限于传统材料的物理瓶颈. 近年来, 二维半导体材料由于其出色的光电性能和原子级厚度, 被认为是构建人工视觉系统的革命性平台. 最新研究表明二维材料的可调谐带隙与高效光电转换特性已被成功应用于单目三维视差重建, 其动态成像速率可达传统器件的3倍以上. 尽管如此, 该领域仍面临显著挑战, 如二维材料大面积制备工艺复杂性, 宽光谱响应, 高帧率感知与低功耗平衡难题等问题. 这些问题的解决将推动人工传感系统向更智能、更精密的方向突破, 实现从仿生视网膜到类脑智能体的跃迁.
2025, 74 (17): 178501.
doi: 10.7498/aps.74.20250648
摘要 +
二维半导体材料凭借其独特的物理特性与优异的电学性能, 在后摩尔时代集成电路发展中展现出巨大潜力. 开发与二维材料兼容的极性调控方法, 已成为基于二维半导体构建互补逻辑电路、实现低功耗且高稳定性信息处理功能的关键, 有望为持续提升集成电路性能提供新路径. 本研究报道了一种基于一步退火工艺的二维半导体极性调控策略, Pd电极接触的WSe2晶体管的导电特性经退火由n型主导转变为p型主导; 而Cr电极接触的器件则始终保持n型主导的导电特性. 在此基础上, 通过在同一WSe2上选择性制备不同金属材料的源漏电极并结合一步退火工艺, 实现了互补晶体管的单片集成, 进而通过器件互联实现了反相器功能. 在2.5 V的电源电压(Vdd)下, 反相器增益达23, 总噪声容限达2.3 V(0.92 Vdd). 该研究为二维半导体的极性调控提供了全新的技术路径.
