Scalable MoS2 based flexible devices and circuits for wireless communications
用于无线通信的基于 MoS2 的可扩展柔性器件和电路
基本信息
- 批准号:407080863
- 负责人:
- 金额:--
- 依托单位:
- 依托单位国家:德国
- 项目类别:Priority Programmes
- 财政年份:2018
- 资助国家:德国
- 起止时间:2017-12-31 至 2022-12-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Emerging flexible electronics is one of the most extensively investigated fields in recent years. It is expected to provide human beings with smaller, lighter, and more comfortable electronic devices. Among all the candidates for a suitable active channel material for transistors on flexible substrates, two-dimensional (2D) transition metal dichalcogenide (TMD) layered materials such as molybdenum disulfide (MoS2) are very promising for flexible circuits targeting wireless communications. TMDs show excellent mechanical flexibility due to their inherent thinness while at the same time exhibiting very high mechanical strength, which is critical for the stability of flexible devices and circuits. The charge carrier mobility in semiconducting TMDs is relatively high, which enables performance in the RF regime, and the semiconducting nature of TMDs results in well-behaved transistor characteristics, i.e. high on/off current ratio, steep switching and high output impedance. The scalability of transistor gate lengths has been demonstrated down to less than 10 nm, in particular for MoS2, a material with a large direct band gap of 1.8 eV in single layer form. However, the scalability of TMD materials synthesis so far is not optimized, but large scale deposition of TMDs is under development and has been demonstrated in general using chemical vapor deposition. In this project, the feasibility of fabricating electronic devices and circuits based on the 2D material MoS2 on flexible substrates will be assessed. Direct deposition of MoS2 layers on flexible substrates at low temperatures will be investigated in detail. Metal contacts fabricated on such directly grown materials will be optimized with regard to the metal-MoS2 contact resistance and their stability under strain. Furthermore, the performance of flexible transistors based on MoS2 will be assessed and optimized for different geometries with a targeted frequency response up to the GHz regime. At the circuit level, different logic and analogue circuits based on flexible RF transistors will be designed, simulated, fabricated, optimized and characterized. Any issues that might arise will be identified and addressed by a combination of structural material analysis, DC and RF measurements of devices and circuits, and device and circuit modeling. We target flexible demonstration circuits that can perform at 400 MHz.
新兴的柔性电子是近年来研究最广泛的领域之一。它有望为人类提供更小、更轻、更舒适的电子设备。在用于柔性衬底上的晶体管的合适的有源沟道材料的所有候选者中,二维(2D)过渡金属二硫属化物(TMD)层状材料如二硫化钼(MoS2)对于以无线通信为目标的柔性电路是非常有前途的。TMD由于其固有的薄度而显示出优异的机械柔性,同时表现出非常高的机械强度,这对于柔性器件和电路的稳定性至关重要。半导体TMD中的电荷载流子迁移率相对较高,这使得能够实现RF机制中的性能,并且TMD的半导体性质导致表现良好的晶体管特性,即高开/关电流比、陡峭的切换和高输出阻抗。晶体管栅极长度的可缩放性已被证明可低至小于10 nm,特别是对于MoS2,一种单层形式的具有1.8 eV的大直接带隙的材料。然而,到目前为止,TMD材料合成的可扩展性还没有优化,但是TMD的大规模沉积正在开发中,并且通常已经使用化学气相沉积来证明。在这个项目中,将评估在柔性衬底上制造基于2D材料MoS2的电子器件和电路的可行性。将详细研究在低温下在柔性衬底上直接沉积MoS2层。在这种直接生长的材料上制造的金属接触将在金属-MoS2接触电阻和它们在应变下的稳定性方面进行优化。此外,基于MoS2的柔性晶体管的性能将针对不同的几何形状进行评估和优化,目标频率响应高达GHz范围。在电路层面,基于灵活RF晶体管的不同逻辑和模拟电路将被设计、仿真、制造、优化和表征。任何可能出现的问题都将通过结构材料分析、器件和电路的DC和RF测量以及器件和电路建模来识别和解决。我们的目标是可以在400 MHz下运行的灵活演示电路。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Professor Dr.-Ing. Max Christian Lemme其他文献
Professor Dr.-Ing. Max Christian Lemme的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Max Christian Lemme', 18)}}的其他基金
Ultimate Scaling and Performance Potential of MoS2 Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistors (ULTIMOS2)
MoS2 金属氧化物半导体场效应晶体管 (ULTIMOS2) 的终极尺寸和性能潜力
- 批准号:
412113712 - 财政年份:2019
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
Scaling and Performance Potential of Bilayer Graphene Field Effect Transistors for Analog Applications
用于模拟应用的双层石墨烯场效应晶体管的扩展和性能潜力
- 批准号:
242643572 - 财政年份:2013
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Priority Programmes
Graphene-based Nanotechnology
基于石墨烯的纳米技术
- 批准号:
213117131 - 财政年份:2012
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Heisenberg Professorships
2D-Material Heterostructure NEMS Sensors
2D 材料异质结构 NEMS 传感器
- 批准号:
436607160 - 财政年份:
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Research Grants
相似国自然基金
超声驱动MoS2/PCL压电支架调节骨诱导-骨免疫促进骨再生的研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于MoS2光电忆阻晶体管的视觉仿生研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
MoS2晶面调控活性氢定向迁移耦合硝酸盐高效加氢产氨基础研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
等离子体辅助富缺陷MoS2纳米酶的可控构筑及其超声诱导的催化增效机制研究
- 批准号:QN25B050014
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
各向异性电介质调控MoS2物理特性的研究
- 批准号:2025JJ60432
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
超短尺寸MoS2场效应管的低电阻欧姆接
触机理与制备研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:10.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于MoS2/PtSe2异质结的非制冷红外光电响应机理研究
- 批准号:
- 批准年份:2025
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
通过表面钝化实现金属与MoS2欧姆接触的理论研究
- 批准号:
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
基于 MoS2 仿生性的管式一体化电极及其电催
化氧化硫醚
- 批准号:Z24B060001
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
富缺陷 MoS2 负载金属单原子催化剂的制备及其析
氢性能研究
- 批准号:2024JJ5069
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
相似海外基金
脳型コンピュータの革新:浮遊MoS2ダブルゲート動作型メモリスタ
脑机创新:浮动MoS2双栅忆阻器
- 批准号:
24KF0026 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
MoS2原子層FETと単色光を利用した吸着分子の電子状態測定
使用 MoS2 原子层 FET 和单色光测量吸附分子的电子态
- 批准号:
23K23154 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
マイクロLEDとの一体化で実現するMoS2薄膜によるVOCガスのリアルタイム検知
利用MoS2薄膜与Micro LED集成实现VOC气体的实时检测
- 批准号:
23K26498 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
二次元層状半導体MoS2の4d軌道エッジ強磁性の電気的制御
二维层状半导体MoS2中4d轨道边缘铁磁性的电控制
- 批准号:
24K07557 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Modulation of spin capacitance through regulating spin moment in transition metal-doped 2D-MoS2-based anodes for application in ion batteries
通过调节过渡金属掺杂 2D-MoS2 基阳极的自旋矩来调节自旋电容,用于离子电池
- 批准号:
24K08319 - 财政年份:2024
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Design and Development of selfpowered intelligent contact lens with 2D-MOS2 for Ocular Diagnostic
用于眼部诊断的2D-MOS2自供电智能隐形眼镜的设计与开发
- 批准号:
22KF0342 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Real-time detection of VOC using MoS2 thin film integrated with micro LEDs
使用集成 Micro LED 的 MoS2 薄膜实时检测 VOC
- 批准号:
23H01805 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Metal-Sulphur batteries using metallic MoS2 cathodes
使用金属 MoS2 阴极的金属硫电池
- 批准号:
2792856 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Studentship
CAREER: Scalable monolithic integration of Graphene/MoS2/Graphene artificial neurons and synapses for accelerated machine learning
职业:石墨烯/MoS2/石墨烯人工神经元和突触的可扩展整体集成,用于加速机器学习
- 批准号:
2324651 - 财政年份:2023
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Continuing Grant
Observation of the electronic states of adsorbed molecules on MoS2-based FET by monochromatic light
单色光观察 MoS2 基 FET 上吸附分子的电子态
- 批准号:
22H01886 - 财政年份:2022
- 资助金额:
-- - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)