二维(2D)半导体是下一代场效应晶体管(FET)的有效沟道材料。然而,在2D半导体上集成超薄且均匀的高κ电介质以制造具有大栅极电容的FET仍极具挑战性。华中科技大学翟天佑、刘开朗报道了一种将高质量介电膜与亚1纳米等效氧化物厚度(EOT)集成的通用两步方法。
本文要点:
1) 通过无机分子晶体Sb2O3作为缓冲层均匀沉积在2D半导体上,可以形成高质量的氧化物-半导体界面,并提供高度亲水的表面,从而能够通过原子层沉积集成高κ电介质。
2) 使用这种方法,作者可以制备最薄EOT(0.67 nm)。使用0.4 V的超低工作电压,晶体管具有超过106的导通/截止比 、并实现了高选通效率。该研究结果为2D材料在低功率超尺度电子中的应用铺平了道路。
Yongshan Xu et.al Scalable integration of hybrid high-κ dielectric materials on two-dimensional semiconductors Nature Materials 2023
DOI: 10.1038/s41563-023-01626-w
https://doi.org/10.1038/s41563-023-01626-w