二維 (2D) 材料具有為下一代電子產品帶來變革的潛力。將高介電常數 (k) 電介質集成到 2D 半導體上,同時通過低缺陷密度界面保持其原始特性,已被證明具有挑戰性,并成為其實際實施的性能瓶頸之一。
在這里,太原理工大學Junjie Guo,北京大學Lei Liu報道了一種基于濕化學的方法來制造非晶態、可轉移的高 k (42.9) 銅鈣鈦酸鹽 (CCTO) 薄膜,作為 2D 電子設備的高質量雙功能電介質。
文章要點
1)基于螯合的 Pechini 方法保證了這種鈣鈦礦型復合氧化物的均勻性,而可轉移特性則允許將其無害地集成到與納米間隙接口的 2D 半導體中。
2)CCTO 門控 MoS2 器件表現出低至 67 mV dec?1 的亞閾值擺幅和約 1 mV/(MV cm?1) 的超小磁滯。
3)此外,利用其可見光活性特性,在 CCTO 中實現了電控、光激活的非易失性浮柵,從而能夠在單個場效應器件架構內重新配置執行 9 個基本布爾邏輯傳感器內操作。這一進步為通過結合多功能傳統復合氧化物來開發多功能、低功耗 2D 電子系統鋪平了道路。
參考文獻
Yao, Z., Tian, H., Sasaki, U. et al. Transferrable, wet-chemistry-derived high-k amorphous metal oxide dielectrics for two-dimensional electronic devices. Nat Commun 16, 1482 (2025).
DOI:10.1038/s41467-025-56815-9
https://doi.org/10.1038/s41467-025-56815-9