लघु ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के विकास के लिए द्वि-आयामी (2डी) सुपरकंडक्टिंग सामग्री को आशाजनक पाया गया है।हालाँकि, कम ऊर्जा की खपत करते हुए अच्छा प्रदर्शन करने के लिए, इन छोटे उपकरणों को उच्च गेट कैपेसिटेंस की आवश्यकता होती है (यानी, गेट जो लागू वोल्टेज के अनुपात में अधिक विद्युत चार्ज संग्रहीत कर सकते हैं)।

गेट इंसुलेटर या गेट डाइलेक्ट्रिक्स की मोटाई कम किए बिना गेट कैपेसिटेंस को बढ़ावा देने के लिए एक दृष्टिकोण में उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक (κ) के साथ इन्सुलेट सामग्री का उपयोग शामिल है, जैसेहेफ़नियम ऑक्साइड(एचएफओ₂).हालाँकि यह एक लाभप्रद समाधान हो सकता है, लेकिन इन सामग्रियों को 2डी अर्धचालकों के साथ एकीकृत करना मुश्किल साबित हुआ है।

फुडन विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने हाल ही में उच्च-κ के साथ एक 2डी पेरोव्स्काइट ऑक्साइड तैयार किया है जिसे विभिन्न 2डी चैनल सामग्रियों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।उनकाकागज़, में प्रकाशितप्रकृति इलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के भविष्य में डाउन-स्केलिंग के लिए नए अवसर खोल सकता है।

सियुआन ली, ज़िन्या लियू और उनके सहयोगियों ने अपने पेपर में लिखा, "दो-आयामी (2 डी) अर्धचालकों के साथ संगत उच्च ढांकता हुआ स्थिरांक (उच्च-κ) गेट डाइलेक्ट्रिक्स स्केल किए गए ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए आवश्यक हैं।"

"हालांकि, पारंपरिक त्रि-आयामी डाइलेक्ट्रिक्स को लटकते-बंधन-मुक्त सतहों के साथ 2डी सामग्रियों के साथ एकीकृत करना मुश्किल है। हम दिखाते हैं कि 2डी पेरोव्स्काइट ऑक्साइड सीनियर2_नायब3_हे10_{टॉप-डाउन दृष्टिकोण द्वारा तैयार, विभिन्न 2डी चैनल सामग्रियों के साथ एकीकृत किया जा सकता है।"}एसआर2

नायब₃हे₁₀शोधकर्ताओं के पेपर में पेश किए गए 2डी पेरोव्स्काइट ऑक्साइड को ऊपर से नीचे की तैयारी रणनीति के बाद संश्लेषित किया गया था।_{एसएनओ नैनोशीट तैयार करने के बाद, वे उन्हें विभिन्न 2डी सामग्रियों में स्थानांतरित करने में सक्षम हुए।}गौरतलब है कि सीनियर2

नायब₃हे₁₀24.6 का उच्च κ और मध्यम बैंडगैप प्रदर्शित करता है।_{ये लाभकारी विशेषताएं ग्राफीन सहित विभिन्न 2डी अर्धचालक सामग्रियों पर आधारित फोटोट्रांसिस्टर्स के लिए फोटोएक्टिव उच्च-κ ढांकता हुआ के रूप में इसके उपयोग को सक्षम बनाती हैं।}मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड, टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड और टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड।लघु ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स विकसित करने के लिए उनके संश्लेषित 2डी पेरोव्स्काइट ऑक्साइड के वादे का मूल्यांकन करने के लिए, शोधकर्ताओं ने इसे मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड और टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड सहित विभिन्न चैनल सामग्रियों पर स्थानांतरित किया।

फिर उन्होंने इन सामग्रियों को सीनियर के साथ एकीकृत करने वाले ट्रांजिस्टर के प्रदर्शन का परीक्षण किया2_नायब3_हे10_."मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड ट्रांजिस्टर 10 का चालू/बंद अनुपात प्रदर्शित करते हैं

6^{2âV के आपूर्ति वोल्टेज और 88âmVâdec के सबथ्रेशोल्ड स्विंग के साथ}â1^{," ली, लियू और उनके सहयोगियों ने अपने पेपर में लिखा।}"टंगस्टन डाइसल्फ़ाइड फोटोट्रांजिस्टर ~10 का फोटोकरंट-टू-डार्क-करंट अनुपात प्रदर्शित करते हैं

6^{और 5.5âÃâ10 की पराबैंगनी (यूवी) प्रतिक्रिया}3â^AâWâ1दृश्यमान या यूवी प्रकाश रोशनी के तहत, गेट नियंत्रण और फोटोएक्टिव गेट ढांकता हुआ से चार्ज स्थानांतरण के संयुक्त प्रभाव के कारण।"^{शोधकर्ताओं की इस टीम द्वारा एकत्र किए गए प्रारंभिक निष्कर्ष अत्यधिक आशाजनक थे, क्योंकि वे एक सरल प्रक्रिया के बाद विभिन्न चैनल सामग्रियों के साथ अपने पेरोव्स्काइट ऑक्साइड को सफलतापूर्वक एकीकृत कर सकते थे।}इसके अलावा, अर्धचालक और ढांकता हुआ के बीच स्थापित अच्छी तरह से परिभाषित इंटरफ़ेस, सीनियर के उच्च-κ के साथ

2_नायब3_हे10_{, चैनल सामग्रियों के कुशल गेट नियंत्रण को सक्षम करने के लिए पाए गए।}शोधकर्ताओं ने अपने पेपर में लिखा है, "हम यह भी दिखाते हैं कि फोटोएक्टिव डाइइलेक्ट्रिक वाले फोटोट्रांजिस्टर यूवी-विज़िबल डुअल-बैंड फोटोडिटेक्शन की पेशकश कर सकते हैं, जहां यूवी और दृश्यमान प्रकाश रोशनी को अलग-अलग टर्मिनलों पर प्रतिष्ठित किया जाता है।"

ली, लियू और उनके सहयोगियों का यह हालिया काम जल्द ही अतिरिक्त 2डी पेरोव्स्काइट ऑक्साइड के संश्लेषण का मार्ग प्रशस्त कर सकता है जिसे मौजूदा अर्धचालक और चैनल सामग्री के साथ एकीकृत किया जा सकता है।

सामूहिक रूप से ये 2Dपेरोव्स्काइटऑक्साइड का उपयोग छोटे, बेहतर प्रदर्शन करने वाले और ऊर्जा-कुशल इलेक्ट्रॉनिक्स या ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स विकसित करने के लिए किया जा सकता है।अधिक जानकारी:

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