- 以為90后一作連發(fā)2篇Nature，系江南大學(xué)、北京大學(xué)校友
- 發(fā)布日期：2022-08-03
在漫長(zhǎng)的科研道路上，總能看到幾個(gè)“開(kāi)掛”的人生經(jīng)歷。但每一個(gè)“開(kāi)掛”人生背后卻有諸多不為人所知的故事。今后要向大家介紹一位90后小姐姐——王琰，2009年進(jìn)入江南大學(xué)學(xué)習(xí)，2013年本科畢業(yè)，成功進(jìn)入北京大學(xué)攻讀研究生，這其中付出的努力與艱辛可想而知！
哲學(xué)家尼采說(shuō)“是金子埋在哪也會(huì)發(fā)光”，通過(guò)不斷努力，成為有才華的人，只要是有才華，終有一天會(huì)有人賞識(shí)的。
王琰進(jìn)入北京大學(xué)后，先后獲得2013-2014年北京大學(xué)五四獎(jiǎng)學(xué)金，2014-2015年北京大學(xué)學(xué)術(shù)創(chuàng)新特別獎(jiǎng)和北京大學(xué)國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金，2016年畢業(yè)時(shí)，斬獲北京市優(yōu)秀研究生榮譽(yù)稱(chēng)號(hào)！研究生期間，以第一作者身份發(fā)表兩篇文章（Nanotechnology, 27, 175201, 2016；Semiconductor Science and Technology. 30, 054004, 2015），第二篇文章被評(píng)為“2015年半導(dǎo)體科技亮點(diǎn)之一 ”。她的榮譽(yù)和成功背后都伴隨著默默地付出和堅(jiān)定不移的努力！
2018年進(jìn)入劍橋大學(xué)讀博深造，當(dāng)年獲得劍橋大學(xué)的Trinity-Henry Barlow 獎(jiǎng)學(xué)金。她的主要研究興趣是基于二維過(guò)渡金屬二硫化物的電子和光電器件。
讀博一年，她便發(fā)表了人生的第一篇《Nature》!
隨著場(chǎng)效應(yīng)晶體管中半導(dǎo)體通道尺寸的減小，源極和漏極處金屬-半導(dǎo)體界面的接觸電阻增加，從而決定了器件的性能。二維(2D)過(guò)渡金屬二硫化物如二硫化鉬(MoS2)已被證明是用于超薄場(chǎng)效應(yīng)晶體管的優(yōu)秀半導(dǎo)體。然而，在金屬和二維過(guò)渡金屬二硫化物之間的界面上觀察到異常高的接觸電阻。最近的研究表明，由轉(zhuǎn)移的石墨烯和金屬在少層過(guò)渡金屬二硫?qū)倩锷闲纬傻姆兜氯A接觸產(chǎn)生了良好的接觸性能。然而，三維金屬和單層二維過(guò)渡金屬二硫化物之間的范德華接觸尚未得到證實(shí)。鑒于此，王琰等人報(bào)告了在10納米厚的銦金屬（其上覆蓋有100納米厚的金電極）和單層MoS2之間實(shí)現(xiàn)超清潔范德華接觸。使用掃描透射電子顯微鏡成像，作者發(fā)現(xiàn)銦和金層在200攝氏度退火后形成固溶體，金覆蓋的銦和MoS2之間的界面是原子尖銳的，金屬和金屬之間沒(méi)有可檢測(cè)到的化學(xué)相互作用。2D過(guò)渡金屬二硫化物，表明金覆蓋的銦和單層MoS2之間存在范德華型鍵合。銦/金電極的接觸電阻對(duì)于單層MoS2為3000±300 ohm微米，對(duì)于少層MoS2為800±200 ohm微米。這些值是蒸發(fā)到MoS2上的3D金屬電極觀察到的最低值，使高性能場(chǎng)效應(yīng)晶體管的遷移率達(dá)到167±20平方厘米/伏/秒。作者還展示了在與銦合金接觸的二硫化鎢(WS2)和二硒化鎢(WSe2)中超薄二硫化鈮(NbS2)和接近理想的帶偏移的低接觸電阻為220±50歐姆微米，表明無(wú)缺陷界。該工作提供了一種使用標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)在單層二維半導(dǎo)體上制造超清潔范德華接觸的簡(jiǎn)單方法。
時(shí)隔3年，再發(fā)《Nature》!
要想做真正的科研，就得耐得住性子不浮躁！經(jīng)得起時(shí)間推敲與沉淀的 必是精品！時(shí)隔3年終再發(fā)《Nature》!
數(shù)字邏輯電路是通過(guò)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）技術(shù)基于互補(bǔ)的n型和p型場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FETs）對(duì)。在三維（3D或塊狀）半導(dǎo)體中，受體或供體雜質(zhì)的替代性摻雜被用來(lái)實(shí)現(xiàn)p型和n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管。然而，低維半導(dǎo)體如二維過(guò)渡金屬二氯化物（2DTMDs）的可控p型摻雜已被證明具有挑戰(zhàn)性。盡管有可能在二維TMDs上實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、低電阻的n型范德瓦爾斯（vdW）接觸，但迄今為止，通過(guò)在二維TMDs上蒸發(fā)高功函數(shù)金屬獲得p型器件還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。在此，王琰等人報(bào)告了基于工業(yè)兼容的高功函數(shù)金屬（如Pd和Pt）的電子束蒸發(fā)的單層和少層二硫化鉬(MoS2)和二硒化鎢(WSe2)上的高性能p型器件。使用原子分辨率成像和光譜學(xué)，作者展示了接近理想的vdW界面，而2DTMD和3D金屬之間沒(méi)有化學(xué)相互作用。電子傳輸測(cè)量表明，費(fèi)米能級(jí)是非釘扎的，基于vdW觸點(diǎn)的p型FET在室溫下表現(xiàn)出3.3 kΩ·μm的低接觸電阻、～190cm2-V-1s-1的高遷移率值，飽和電流超過(guò)>10-5安培/微米(A-μm-1)和107的開(kāi)/關(guān)比。作者還展示了基于n型和p型vdW觸點(diǎn)的超薄光伏電池，開(kāi)路電壓為0.6V和0.82%的功率轉(zhuǎn)換效率。
