二維 (2D) 材料具有為下一代電子產(chǎn)品帶來變革的潛力。將高介電常數(shù) (k) 電介質(zhì)集成到 2D 半導(dǎo)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(zhàn)性，并成為其實(shí)際實(shí)施的性能瓶頸之一。
在這里，太原理工大學(xué)Junjie Guo，北京大學(xué)Lei Liu報道了一種基于濕化學(xué)的方法來制造非晶態(tài)、可轉(zhuǎn)移的高 k (42.9) 銅鈣鈦酸鹽 (CCTO) 薄膜，作為 2D 電子設(shè)備的高質(zhì)量雙功能電介質(zhì)。
文章要點(diǎn)
1）基于螯合的 Pechini 方法保證了這種鈣鈦礦型復(fù)合氧化物的均勻性，而可轉(zhuǎn)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(dǎo)體中。
2）CCTO 門控 MoS2 器件表現(xiàn)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(shí)現(xiàn)了電控、光激活的非易失性浮柵，從而能夠在單個場效應(yīng)器件架構(gòu)內(nèi)重新配置執(zhí)行 9 個基本布爾邏輯傳感器內(nèi)操作。這一進(jìn)步為通過結(jié)合多功能傳統(tǒng)復(fù)合氧化物來開發(fā)多功能、低功耗 2D 電子系統(tǒng)鋪平了道路。
參考文獻(xiàn)
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
