【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】紫磷作為最穩(wěn)定的磷同素異形體，在電子、光電子及光電探測等領(lǐng)域展現(xiàn)出良好的應(yīng)用潛力。然而，紫磷場效應(yīng)晶體管存在器件接觸電阻高、載流子注入效率低以及環(huán)境穩(wěn)定性不足等問題，導(dǎo)致實際測得的載流子遷移率遠(yuǎn)低于材料本征性能。因此，降低紫磷半導(dǎo)體與金屬電極之間的接觸電阻，是實現(xiàn)高性能紫磷電子器件的重要關(guān)鍵。
 

　　針對上述問題，西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院，電工材料電氣絕緣全國重點實驗室張錦英教授團(tuán)隊首次將碲元素引入紫磷晶體，成功制備出高質(zhì)量紫磷碲單晶，并通過單晶X射線衍射技術(shù)確定了其晶體結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn)，紫磷碲保持了與紫磷相同的晶體結(jié)構(gòu)，晶體化學(xué)式為P??Te，其中紫磷晶體中的P9位置由碲/磷原子混合占據(jù)，形成Te1/P9混合占位點。在空氣環(huán)境下測試紫磷碲納米片場效應(yīng)晶體管的電子遷移率達(dá)到134.12 cm² V?¹ s?¹，遠(yuǎn)高于紫磷納米片器件的空穴遷移率(2.04 cm² V?¹ s?¹)。碲替位使紫磷碲納米片與Ti/Au電極之間的接觸電阻由紫磷器件的550–860 MΩ大幅降低至1.13–1.80 MΩ，降低了約三個數(shù)量級。在530 nm激光照射下，紫磷碲納米片光電晶體管的比探測率達(dá)到1.86 × 10¹¹ Jones，展現(xiàn)出其在光電探測領(lǐng)域的應(yīng)用潛力。
 

　　上述研究成果以《碲摻雜降低接觸電阻的高性能紫磷烯器件》(High-Performance Violet Phosphorene-Based Device via Tellurium Doping-Induced Contact Resistance Reduction)為題發(fā)表在國際知名期刊《先進(jìn)科學(xué)》(Advanced Science)上。論文第一作者為西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院學(xué)生溫卓睿和趙雪雯，通訊作者為西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院張錦英教授。本研究得到國家自然科學(xué)基金和電工材料電氣絕緣全國重點實驗室的支持，透射電子顯微鏡測試工作得到西安交通大學(xué)分析測試共享中心支持。
 

　　引用：西安交大張錦英教授團(tuán)隊在紫磷半導(dǎo)體器件方面取得進(jìn)展 西安交通大學(xué) 【引用時間：2026年10月8日】