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中国科学院物理研究所实现多层MoS2外延晶圆推动二维半导体的器件应用（图）
多层MoS2 外延晶圆 二维半导体
2022/9/14
以二硫化钼为代表的二维半导体材料，因其极限的物理厚度、极佳的柔性/透明性，是解决当前晶体管微缩瓶颈及构筑速度更快、功耗更低、柔性透明等新型半导体芯片的一类新材料。近年来，国际上已在单层二硫化钼的晶圆制备及大面积器件构筑方面不断突破，在晶圆质量和器件性能方面逐渐逼近极限。例如，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件实验室研究员张广宇课题组国际上最早发展了蓝宝石上高定向外延晶圆...
中国科学院院士、中科院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员高鸿钧研究团队博士研究生吴良妹和副研究员鲍丽宏等，利用二维范德瓦尔斯异质结的原子级锐利界面及增强的界面耦合特性，无须修改商用的器件结构，首次构筑了超快、非易失浮栅存储器件，实现了其纳秒级（~20 ns）的读写时间（商用闪存器件为百微秒）、极高的擦除/写入比（~1010）和极长的存储时间（10年以上）。
中国科学院物理研究所在掺杂Mott绝缘体的电子结构演变研究中获进展（图）
掺杂Mott 绝缘体 电子结构演变
2021/3/16
中国科学院物理研究所／北京凝聚态物理国家研究中心超导国家重点实验室周兴江研究组博士胡成等，与极端条件物理重点实验室靳常青研究组的博士赵建发以及凝聚态理论与材料计算重点实验室的向涛院士合作，利用高分辨角分辨光电子能谱技术，对新型铜氧化物母体Ca3Cu2O4Cl2的电子结构及其掺杂演变进行了系统的研究，取得了重要进展，为掺杂Mott绝缘体的电子结构演变和铜氧化物高温超导体的微观理论研究提供了重要信息。
2020年1月15日，中国科学院2021年度工作会议在北京召开，会上宣读并表彰了中科院2020年度科技促进发展奖，物理所碳化硅晶体生长和加工技术研发及产业化团队获奖。碳化硅 (SiC) 晶体是一种性能优异的宽禁带半导体材料，在发光器件、电力电子器件、射频微波器件制备等领域具有广泛的应用。但其晶体生长极其困难，只有少数发达国家掌握 SiC 晶体生长和加工技术。SiC 晶体国产化，对避免我国宽禁带半导...
铁基高温超导体中除磁有序及磁涨落外，还存在另一种序：电子向列序。这是一种与液晶相似的性质，即电子向列态破缺晶体的旋转对称性。近来，电子向列序的涨落对物性（超导）的影响（作用）成为人们关心的一个重要科学问题。最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心郑国庆研究组（SC9组）的博士研究生王春光等人通过核磁共振测量发现，在NaFe1-xCoxAs的超导态下存在一个向列量子临界点（这里电子向列...
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心磁学国家重点实验室博士研究生张洪瑞、张慧等在研究员孙继荣指导下，利用磁性绝缘氧化物EuO与KTaO3组合，成功地在EuO-KTaO3界面获得了高自旋极化、高导电性的二维电子气。研究发现二维电子气表现出标志其具有明显磁有序特征的滞后磁电阻效应与反常霍尔效应，且这些效应加温至70 K时仍然可分辨。此前在LaAlO3/SrTiO3 二维电子气中发现的...
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心先进材料与结构分析实验室李建奇研究小组，利用自行研制的4D超快电镜，针对多个体系的结构动力学、超快相变和量子隐含态进行了研究，取得新进展：（1）博士生孙开和博士后孙帅帅等在低温下确定了1T-TaS2-xSex的量子隐含态结构 (Sci. Adv. 4, eaas9660 (2018); Phys. Rev. B 92, 224303 (2015...
2018年中国材料科学大会(C MRS)于7月13日至16日在厦门举行，这是我国规模和影响最大的材料领域盛会，本届参会者6000余人。会议引起国际同行瞩目，包括国际材料联合会主席等材料领域著名学者参加了本届会议。在大会开幕式上，颁布了中国材料研究学会科学技术奖，中国科学院物理研究所靳常青团队的“高居里温度稀磁半导体新材料发现及基本性能研究”荣获1等奖。
中国科学院物理研究所等提出新的重费米子超导机理（图）
中国科学院物理研究所 重费米子 超导机理
2018/5/31
在重费米子超导体中，正常态重电子的有效质量可以达到自由电子质量的上百倍，其特征费米能量也相应削减，只有meV的量级。1979年，德国科学家Frank Steglich等人首先在CeCu2Si2中发现了重费米子超导，其超导转变温度约为0.6 K，为重电子费米能的5%，远大于一般的元素超导体，堪称“高温超导体”。同时其德拜温度又远大于重电子费米能，无法用传统的BCS超导理论解释，需要新的超导机理。这一...
中国科学院物理研究所观测到锯齿形石墨烯纳米带边缘导电（图）
中国科学院物理研究所 锯齿形 石墨烯纳米 带边缘导电
2018/5/31
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心纳米物理与器件重点实验室N07课题组研究员张广宇的博士生吴霜、沈成等针对锯齿形边缘石墨烯纳米带开展了磁输运测量研究。利用课题组前期发展的氢等离子体各向异性刻蚀辅助的石墨烯纳米结构加工技术【Adv. Mater. 22, 4014 (2010); Adv. Mater. 23, 3061 (2011); Appl. Phys. Lett. 109...
中国科学院物理研究所发现基于磁性绝缘体的磁子阀效应（图）
中国科学院物理研究所 磁性绝缘体 磁子阀效应
2018/3/9
面向后摩尔时代的信息存储与逻辑运算需求，自旋电子器件在开发下一代具有更小单元尺寸、非易失性、低功耗和高速度的微电子器件中提供了具有广阔前景的发展方向。其中，自旋阀是各类自旋电子器件的核心单元，自旋阀通常包括两层铁磁金属和非磁中间层构成的三明治核心结构，由于自旋极化电子在两铁磁层间的输运，从而使器件的电阻受到两铁磁层相对取向的调制。基于自旋阀结构的室温巨磁电阻(GMR, 1988年)和室温隧穿磁电阻...
中国科学院物理研究所二维材料构筑超短沟道晶体管研究获进展（图）
中国科学院物理研究所 二维材料 超短沟道 晶体管
2018/2/9
传统硅基半导体器件的小型化进程逐渐接近其物理极限，寻找新的材料、发展新的技术使器件尺寸进一步缩小仍是该领域的发展趋势。传统硅基场效应晶体管要求沟道厚度小于沟道长度的1/3，以有效避免短沟道效应。但受传统半导体材料限制，沟道厚度不能持续减小。近年来，利用二维半导体材料来构造短沟道晶体管器件已经成为一个前沿探索的热点课题。二维材料因其达到物理极限的厚度成为一种构造超短沟道晶体管的潜在材料，理论上可以有...
中国科学院物理研究所二维原子晶体锑烯研究取得进展（图）
中国科学院物理研究所 二维原子晶体 锑烯研究
2017/12/29
未来信息技术需要低功耗、高性能的晶体管，国际半导体技术路线图描绘的未来晶体管通道长度小于10纳米。近年来的研究热点之一二维（2D）原子晶体材料与传统半导体材料相比，具有散射小、迁移率高、便于制备叠层异质结构、电学性质易于调控等特性，成为制作未来晶体管的优秀候选材料之一。在已发现的二维原子晶体材料中，由元素周期表中IV族元素构成的单层材料（例如石墨烯，硅烯，锗烯和锡烯等）具有高载流子迁移率，但由于其...
近日，863计划先进制造技术领域“大尺寸SiC材料与器件的制造设备与工艺技术研究”课题通过了技术验收。
在国家863计划的支持下，由新疆天科合达蓝光半导体有限公司牵头，中科院物理所、半导体研究所、浙江大学，瀚天天成电子科技（厦门）有限公司和全球能源互联网研究院共同参与的研发团队成功研制了满足高压SiC电力电子器件制造所需的4-6英寸SiC单晶生长炉关键装备，形成了我国具有自主知识产权的4-6英寸...
中国科学院物理研究所等发现拓扑绝缘体电子退相干新机制（图）
中国科学院物理研究所 拓扑绝缘体电子 退相干新机制 电子波能
2017/7/19
固态系统的量子输运性质与电子的波动性密切相关。在低温下，电子波能在很长距离上保持相干性，波的干涉带来了丰富多彩的介观物理效应，如Aharonov-Bohm效应、Altshuler-Aronov-Spivak效应、普适电导涨落和弱局域化效应等。研究材料中的电子的退相干机制不仅有助于深入理解量子输运性质，而且对利用波的干涉性质探索新奇准粒子和进一步进行量子信息处理也至关重要。