超薄的范德瓦尔斯兰氧化介电器用于二维场效应晶体管的二维场效应晶体管
Linyang Li1, Weiqi Dang2, Xiaofei Zhu1
1College of Chemistry and Molecular Sciences, Wuhan University, Wuhan, 430072, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|December 8, 2023
概括
合成超薄氧化 (LaOCl) 介电材料使得先进的二维电子技术成为可能. 这些高-κ介电剂通过最大限度地减少歇斯底里作用,显著改善了二硫化场效应晶体管 (MoS2FET) 的性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 缩小晶体管的尺寸可以提高性能,但会导致短通道效应.
- 具有高-κ介电物的二维半导体可以抑制这些效应.
- 缺乏具有光滑表面的适合高-κ介电材料,阻碍了二维电子.
研究的目的:
- 为了合成超薄的范德瓦尔斯 (vdW) 兰氧化 (LaOCl) 介电材料.
- 评估LaOCl作为二维场效应晶体管 (FET) 的门介电器的性能.
- 为了证明使用LaOCl.FETs的二硫化物 (MoS) 的性能提升,使用LaOCl.
主要方法:
- 精确控制超薄vdW LaOCl 合成的生长动力学.
- 描述LaOCl介电性质,包括高介电常数 (高-κ) 和分解场强度 (Ebd).
- 使用LaOCl门介电材料制造和测试MoS2 FET,与替代介电材料比较性能.
主要成果:
- 成功合成了超薄的LaOCl vdW介电材料,其高-κ值为10.8.
- 酸显示出高分解场强度,超过10 MV cm-1 .
- 含有LaOCl的MoS2FETs由于无 vdW接口和出色的MoS2兼容性而表现出微不足道的歇斯底里.
结论:
- 超薄的LaOCl作为2D电子产品的高性能门介电器.
- 开发的LaOCl介电剂通过减少歇斯底里作用显著提高了MoS2FET的性能.
- 这项工作鼓励进一步研究用于先进纳米电子设备的稀土氧化.


