聚焦电子信息材料与器件—LDMAS2020分论坛集锦

2020年12月6日-7日，下一代电子信息材料与器件高峰论坛暨第三届低维材料应用与标准研讨会（LDMAS2020）在无锡召开。会议由全国纳米技术标准化技术委员会和东南大学共同主办，全国纳米技术标准化技术委员会低维纳米结构与性能工作组和东南大学电子科学与工程学院、物理学院等共同承办。会议邀请了院士、杰青等60余位专家学者、企业家做专题报告。

7日下午，大会安排了电子信息材料与器件分论坛，吸引了相关领域与会者的热烈关注。以下为部分精彩报告摘要。

报告人：中科院苏州纳米所崔义

报告题目：基于真空互联技术的表界面科学研究

在苏州建设的纳米真空互联实验站（Nano-X）是世界上首个按国家重大科技基础设施标准在建的集材料生长、器件加工、测试分析为一体的纳米领域大科学装置。据崔义介绍，表面催化线站自建成以来，在二维材料的原位生长以及小分子动态插层和金属氧化物模型体系开展了一系列相关工作。整个纳米真空互联实验站的材料制备及分析测试平台全面对外开放，吸引不同领域的科学家和专业人员在同一平台上，交叉融合，相互碰撞，协同创新。

报告人：北京理工大学赵静

报告题目：Flexible Electronic Devices Based on Molybdenum Disulfide

二维材料独特的高表体比、优异的电机械性能、良好的柔韧性和高透明度等特性为其在柔性电子学的广泛应用提供了可能。赵静团队以化学气相沉积方法生长的大面积单层二硫化钼为基础，研究了其柔性场效应晶体管在不同湿度、应变等条件下性能的变化。在此基础上，通过改变晶体管部分结构还可以实现信号的存储。为最终获得集传感、信号传输、存储于一体的多功能人造电子皮肤提供了基础。

报告人：南京大学何道伟

报告题目：二维有机半导体电子器件

传统液相或真空沉积的OFETs中，由于界面缺陷与陷阱，有机薄膜必须达到一定的厚度才能进行有效的电荷传输。何道伟团队利用界面调控技术，实现了单分子层二维有机薄膜晶体管，器件表现出包括超过30 cm²/Vs 的本征空穴迁移率、电阻低于100 W·cm 的欧姆接触、及150 K下载流子仍保持金属性传导的特性。相对于传统的OFET，二维有机器件一方面有利于实现低接触电阻、低功耗等高性能器件，另一方面有利于研究有机半导体器件物理特性。

报告人：河南大学蔡国发

报告题目：电致变色纳米材料与柔性多功能器件

电致变色是指器件的光学属性在外加电场的作用下发生稳定、可逆颜色变化的现象，在智能窗、防炫目后视镜、低能耗显示身等重要光电器件领域具有广泛应用。然而，现阶段电致变色器件依然面临着光学调制范围小、变色速度慢、循环稳定差等问题。基于此，蔡国发团队通过等级多孔化和自支撑新策略，研制了光学调制范围高达 97.7%的电致变色纳米材料，是目前光学调制范围的最高纪录；发展了湿法制备大面积电致变色薄膜新技术，率先实现了大尺寸高性能电致变色器件的构建；建立了集显示、储能、变色和传感等功能于一体的多功能器件新体系，并实现了大尺寸柔性制备，将传统电致变色器件的可能应用拓展到可穿戴智能光电器件等多个领域。

报告人：赛默飞世尔科技曹潇潇

报告题目：Thermo Fisher Scientific Semiconductor Solution Introduction

随着中国成为先进逻辑、存储制造和先进芯片设计的领导者，对工具的需求变得越来越重要，这些工具可以加速工艺开发速度，在上市时间和自动化方面提供高投资回报率。报告中，来自赛默飞世尔的曹潇潇分享了赛默飞世尔领先的分析工作流程，以加速半导体行业客户的研发和关键生产过程。

报告人：湖南大学李晟曼

报告题目：基于超薄氧化铟锡的高性能低功耗电子器件

氧化物半导体具有宽禁带、合适的迁移率、低温制备等特点，常用在薄膜晶体管的沟道层中。近年来许多研究工作表明，氧化物半导体可以克服短沟道效应并实现高性能晶体管，同时表现出极低的静态功耗，可制备超低功耗电子器件，为开发下一代半导体提供了思路。据介绍，氧化铟锡(ITO) 是一种高电导，锡掺杂的兼并半导体，相对介电常数比铟镓锌氧化物(IGZO)或氧化锌(ZnO) 低，在实现低功耗超短沟晶体管方面具有更大潜力，结合超薄的器件结构和极好的界面质量，可实现基于氧化铟锡的低功耗高性能电子器件。

报告人：南京航空航天大学刘衍朋

报告题目：异质结中转角对赝磁场的调控

赝磁场可诱导出零磁场朗道量子化行为和谷霍尔效应等，引起研究人员越来越多的关注。但目前赝磁场的研究仅局限于褶皱、气泡等微纳米级局部区域，大面积、平面型的可控制备依然是低维量子领域的一大难题。为此，刘衍朋团队前瞻性地将六方晶格的石墨烯人为铺设到正交晶格的磷烯薄片上面，借助界面晶格失配实现诱导石墨烯的晶格扭曲形变，在实验上观测到超晶格的形成。进一步借助扫描隧道能谱证实了在较大晶格失配下石墨烯中可产生周期性波动的垂直赝磁场，而赝磁场的振幅和空间分布可通过石墨烯和磷烯间的相对转角来调节。为观测零磁场朗道量子行为和逆向指导谷电子学器件的设计铺平了道路。

报告人：南京师范大学刘宏微

报告题目：低维材料中光与物质的相互作用

低维材料具有许多新奇的物理现象，是研制新型光电子器件的理想材料体系。然而，如何理解这些新奇物理现象背后的物理机制并有针对性的制备高效、实用的光电子器件仍然是一个巨大的挑战。刘宏微课题组利用太赫兹光谱定性研究低维材料的载流子动力学并定量标定低维材料的光电性能，为设计、优化基于低维材料的光电器件提供精准的理论指导。进一步的，利用低维材料中丰富的太赫兹波与物质的相互作用，设计基于低维材料的可灵活调控太赫兹光场的光电器件。这类太赫兹光场调控器件可推动太赫兹波的应用，如检测角膜厚度、含水量及航空碳纤维复合材料的纤维含量、孔洞率，为医疗健康、航空安全的发展提供了技术支持。

报告人：江南大学肖少庆

报告题目：二维半导体生长与光电性能调控

二维原子晶体超晶格允许集成高度不同的二维层状材料而不受晶格匹配的限制，因此具有可大范围调节的电子性质，从而提供了远超现有材料的独特功能和技术应用。然而，二维原子晶体超晶格的可控制备仍具有挑战性。为此，肖少庆团队开发了一种基于温和等离子体插层的新概念解决方案，利用自主发明的温和等离子体的平行电场将O2+离子插入到TMDs的层间，进而构造出人工原子晶体分子超晶格结构。由此产生的层间间隙膨胀可以有效地隔离TMDs单层，并赋予同质超晶格如 MoS₂[O₂]x和异质超晶格如MoS₂[O₂]x/WS₂[O₂]x 一些奇异的性能，例如前者的荧光增强 100 倍，后者的光电流增强100倍。

报告人：清华大学符汪洋

报告题目：石墨烯生物芯片和新冠检测

石墨烯是人们发现的第一种由单层原子构成的低维材料。它导电性强、可弯折、耐腐蚀，有丰富的物理特性和广泛的应用前景。目前，符汪洋课题组致力于石墨烯和其它二维（2D）晶体的生物化学传感研究，希望寻找到从其独特的性能中受益的新方法。符汪洋教授从新材料、新原理、新器件等角度介绍石墨烯场生物芯片研究的新近进展，特别是这种二维材料在快速、痕量新冠检测中的应用前景。

LDMAS2020会期两天，大会以低维材料应用与标准为主题，围绕新型半导体材料在下一代电子信息器件中的应用，共同探讨如何提前规划布局、如何政产研融合推进、如何参与和主导国内外相关标准等重要议题，从政、产、学、研多维视角的深入研讨，以期共同推动我国低维电子信息材料与器件的发展、规划及相关标准的制定。伴随着分论坛的结束，大会圆满闭幕。