教育部副部长田学军到访何军课题组实验室
2021年10月20日,教育部党组成员、副部长田学军,人事司司长张东刚一行来到武汉大学物理科学与技术学院,围绕学术人才引育等工作开展调研。何军教授向田部长一行汇报了工作,并陪同其参观了实验室。
何军教授向田部长介绍了学院的科研方向和人才引育等总体情况。随后,在院长何军的陪同下,田部长一行考察了何军教授的二维材料及器件设备实验室、器件制备与测试实验室、二维材料与器件表征实验室,并与师生进行交谈。
何军教授的新型半导体信息器件及芯片实验室拥有国际领先的全套二维材料制备、表征、器件加工以及物性测试平台,包括用于微加工的电子束曝光、紫外光刻机系统;光学测试系统:荧光拉曼光谱、磁光克尔显微镜;物性测试平台:液氦低温探针台、显微光电流系统、综合物性测量系统等。
图1 何军教授介绍科研仪器原子力显微镜
何军教授向田部长介绍了科研仪器原子力显微镜(Atomic Force Microscope)。AFM是一种具有原子级高分辨的新型仪器,可以在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测,或者直接进行纳米操纵,可进行二维材料厚度、KPFM、PFM、MFM等测试。近年来,课题组将范德华外延法应用于非层状硫族半导体材料二维化生长,从六方晶体到立方晶体结构,从单组分到复杂的三组分体系,具有不同晶体结构的非层状材料的二维化及阵列结构。二维铁磁材料的出现为人们研究原子层厚下材料的磁性提供了前所未有的机会,并且它的出现为基于二维的自旋电子器件的设计提供了可能。最近,何军课题组在范德华外延法可控制备的研究基础上,成功实现了1到2个晶胞厚度Cr2Te3单晶的大面积制备。
何军教授还向田部长展示了液氦低温探针台。目前课题组共拥有两台探针台。探针台主要应用于半导体行业、光电行业、集成电路以及封装的测试,可吸附多种规格芯片,并提供多个可调测试针以及探针座,配合测量仪器可完成集成电路的电压、电流、电阻以及电容电压特性曲线等参数检测。适用于对芯片进行科研分析,抽查测试等用途。我们课题组在研究二维材料生长的同时,也致力于设计基于二维的多功能电子器件,目前在该方向已取得一系列研究成果:(1)成功搭建了由 Graphene、 h-BN 、 MoS2和MoTe2组成的非对称范德华异质结器件,实现了高性能的多功能集成光电器件(Nat. Electron., 2018, 1, 356)。(2)首次展示了由HfSe2-xOx薄片制成的单极忆阻器的逻辑功能,并利用MoS2/graphene/HfSe2−xOx范德华异质结构建了memtransistors(Nano Lett. 2020, 20, 4144−4152)。(3)利用 MoS2,h-BN,和CuInP2S6(CIPS)构建了一个二维双门控铁电范德华异质结,其可以作为高性能的非易失性存储器和可编程整流器。该研究表明了铁电范德华异质结应用于新型多功能铁电器件的潜力(Adv. Mater. 2020, 32, 1908040)。
图2 何军教授介绍科研仪器探针台