生长大面积MoS2金属硫化物,与MoS2与半导体集成是目前二维材料应用于光电化学器件(比如有源矩阵显示器或光学传感器)主要需要解决的问题。
有鉴于此,延世大学Jong-Hyun Ahn等报道一种新型在半导体上组装过渡金属硫化物的方法,这种方法能够兼容一系列批量微加工工艺兼容。
本文要点:
(1)
在GaN外延生长的薄膜上直接生长原子层MoS2薄膜,构建一层薄膜晶体管器件阵列。将MoS2薄膜晶体管与微型发光二极管(LED)集成,得到有源矩阵微型LED显示屏。
(2)
本文工作展示了一种在蓝色微型LED上打印量子点的简单方法,实现了制备大规模全彩色微型LED显示器。这种方法是一种具有前景的异相集成技术,为发展高性能光电器件提供可行性,为将二维材料应用于半导体技术提供机会。
基于传统的CMOS技术进行LED阵列、TFT集成需要较高的空间分辨准确度,尤其是当微型LED的尺寸<10 μm用于高分辨率显示。同时多晶Si无定形背底需要激光处理转化为晶化的多晶Si。与之相比,MoS2能够在较低温度在GaN晶圆上集成,不会损失LED层,有效的降低复杂操作过程。
参考文献
Hwangbo, S., Hu, L., Hoang, A.T. et al. Wafer-scale monolithic integration of full-colour micro-LED display using MoS2 transistor. Nat. Nanotechnol. (2022)
DOI: 10.1038/s41565-022-01102-7
https://www.nature.com/articles/s41565-022-01102-7