原子層二維結構氧化物晶體在能源及電子元件之應用(3/3)

原子層的二維晶體因為其晶格的特殊性，使得二維結構的材料擁有相當特別的性質，如高導 電性及高穿透率的石墨烯，或是半導體性質的過渡金屬硫化物，擁有1~2 eV 的直接能隙與高 載子遷移能力，適合發展低耗能二維電晶體及發光元件，另外，寬能隙的二維氧化物有著比 三維氧化物更高的介電性質，做為電容層或是柵極絕緣層時有優異的效果。本計劃將使用二 維氧化物來做為不同電子元件中的作用層，利用其只有單個或數個原子層的厚度的特性，改 善電子元件的表現。第一部分，將使用原子層二維晶體氧化物來做為鈣鈦礦太陽能電池中的 載子傳輸層，利用其極薄的厚度且高介電性質，幫助電子在鈣鈦礦材料與電極之間的傳導， 且阻擋電洞往負電極的傳輸，減少電子電洞對再結合所造成的能量損失，提升鈣鈦礦太陽能 電池的效率。第二部分，由於二維結構氧化物的厚度只有單個或數個原子層，若應用於穿隧 式電晶體做為源極與汲極間的絕縁層，可大幅減少兩極間的距離，減少電流穿隧的阻力，可 更一步改善穿隧式電晶體的元件表現。同時，原子層二維結構氧化物可利用簡單室溫的溶液 製程，可進一步減少製造溫度及成本，並增加其適用基材的選擇性。因此本計劃亦將製作可 撓式太陽能電池以及穿隧式電晶體。