近日，微电子学院教授周鹏课题组在新型二维材料P-N结的机理以及势垒和整流比间的关系方面取得新进展。10月17日，相关成果以《二维P-N异质结中接触势垒与整流比关系分析》（“Analysis of relationship between contact barrier and rectification ratio in two-dimensional P-N heterojunction”）为题在线发表于《半导体科学与技术》（Semiconductor Science and Technology），并获得了《半导体科学与技术》杂志颁发的2018年度早期职业生涯最佳论文奖（Best Early Career Research Published in SST 2018）荣誉。

器件结构及表征图

二维材料作为近年来学术界和工业界关注的研究热点，始于单层石墨烯的成功剥离。由于具有优良的机械强度、超高的载流子迁移率、可调的禁带宽度等一系列不同于传统半导体硅的电学和光学特性，硫化钼等二维材料在实验室中被广泛应用于制备P-N结、晶体管等集成电路基础器件。

长期以来，二维材料形成P-N结的机理以及势垒和整流比间的关系还没有形成明确的理论体系。研究团队以本课题组重点科研方向为依托，扎根新型材料研究，独立完成了从提出想法、实验设计到性能分析的全过程。该研究成果从计算角度量化了P-N结势垒高度，又设计了巧妙的光学和电学实验证实P-N结势垒在整流比形成过程中起到的作用，填补了二维材料领域P-N结整流理论空白。

器件性能图

复旦大学微电子学院博士研究生陈孝章和陈华威为本文的共同第一作者，周鹏为通讯作者，复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室为第一单位。论文合作单位还包括上海技术物理研究院、复旦大学物理学系。该项工作得到了国家自然科学基金优秀青年项目和重点研究项目的支持。

据介绍，由《半导体科学与技术》杂志主办的早期职业生涯最佳论文奖是为激励和表彰年轻科研工作者设置的一个奖项。该奖项每年都会吸引大批相关专业的年轻科研工作者投稿，获奖人均为各大高校的青年教授。IOP评选团队本着公平公正的态度，每年都会从全世界年轻科研工作者来稿中评选出三篇优秀的工作，并授予相应奖项。陈孝章是迄今为止第一位在攻读博士学位期间获得早期职业生涯最佳论文奖的年轻科研工作者。