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能夠與二維半導體適配的高介電常數柵極介質層（gate dielectrics）是發展光電器件所必須的。但是傳統的三維結構介電材料通常難以與不含懸垂化學鍵的二維材料表面適配。

有鑒于此，復旦大學方曉生等報道通過自上而下的方法合成Sr₂Nb₃O₁₀二維鈣鈦礦氧化物，發現這種二維鈣鈦礦能夠與各種各樣的溝道材料匹配。

本文要點

（1）

Sr₂Nb₃O₁₀具有非常高的介電常數（24.6）與合適的能帶結構，因此可以作為一種具有光活性的高介電常數光電晶體管，并且與多種多樣的二維溝道材料匹配，包括石墨烯、二硫化鉬、二硫化鎢、二硒化鎢等。

（2）

構筑的二硫化鉬晶體管器件在2 V電壓下的開關比達到10⁶，亞閾值擺幅（Subthreshold swing）為88 mV dec^-1。二硫化鎢光電晶體管的光/暗電流比達到~10⁶，紫外光的響應達到5.5×10³ A W^-1。作者發現這種具有光活性的光電晶體管具有紫外光-可見光雙波段光探測能力，而且能夠分別在不同終端區分紫外光和可見光。

參考文獻

Li, S., Liu, X., Yang, H. et al. Two-dimensional perovskite oxide as a photoactive high-κ gate dielectric. Nat Electron (2024)

DOI: 10.1038/s41928-024-01129-9

https://www.nature.com/articles/s41928-024-01129-9