分层深紫外光学晶体KZn2BO3Br2作为二维电子设备的高κ介电体
Yixiang Li1, Chuanyong Jian1, Jiashuai Yuan1,2
1State Key Lab of Structural Chemistry, Fujian Institute of Research on the Structure of Matter, Chinese Academy of Sciences, Fuzhou, Fujian, 350002, China.
研究人员开发了用于先进的二维电子设备的新型准范德瓦尔斯 (vdW) 层介电材料,AZBX. KZBB表现出极好的介电性质,并使具有卓越特性的高性能MoS2场效应晶体管成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 先进的二维电子设备需要具有原子平面和范德瓦尔斯 (vdW) 接口的高性能介电材料.
- 现有的VDW介电材料往往比传统的3D介电材料具有较小的带隙,限制了它们的应用范围.
研究的目的:
- 介绍AZBX (AZn2BO3X2,A=K/Rb,X=Cl/Br) 作为一种用于二维电子的新型准-vdW层介电体.
- 研究KZBB的介电性质及其在2D场效应晶体管 (FET) 中的性能.
主要方法:
- 合成和表征AZBX晶体,专注于KZBB.
- 使用KZBB作为顶端门介电器和石墨烯作为接触器制造的MoS2FET.
- 评估设备性能,包括下值摆动,开/关比,歇斯底里和泄漏电流.
主要成果:
- KZBB具有宽带间隙,高介电常数 (高-κ) 和原子光滑接口.
- KZBB/MoS2 FET显示了的下值波动 (≈73 mV dec-1),高的开/关比 (≈107),以及可以忽略的歇斯底里 (0-8 mV).
- 设备在故障之前显示稳定,低泄漏电流 (≈10−7 A cm−2).
结论:
- AZBX材料,特别是KZBB,是用于2D电子设备的有希望的高性能介电材料.
- 这项工作扩大了下一代电子产品可用的二维材料和介电材料的范围.
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