二维 (2D) 材料具有为下一代电子产品带来变革的潜力。将高介电常数 (k) 电介质集成到 2D 半导体上,同时通过低缺陷密度界面保持其原始特性,已被证明具有挑战性,并成为其实际实施的性能瓶颈之一。
在这里,太原理工大学Junjie Guo,北京大学Lei Liu报道了一种基于湿化学的方法来制造非晶态、可转移的高 k (42.9) 铜钙钛酸盐 (CCTO) 薄膜,作为 2D 电子设备的高质量双功能电介质。
文章要点
1)基于螯合的 Pechini 方法保证了这种钙钛矿型复合氧化物的均匀性,而可转移特性则允许将其无害地集成到与纳米间隙接口的 2D 半导体中。
2)CCTO 门控 MoS2 器件表现出低至 67 mV dec−1 的亚阈值摆幅和约 1 mV/(MV cm−1) 的超小磁滞。
3)此外,利用其可见光活性特性,在 CCTO 中实现了电控、光激活的非易失性浮栅,从而能够在单个场效应器件架构内重新配置执行 9 个基本布尔逻辑传感器内操作。这一进步为通过结合多功能传统复合氧化物来开发多功能、低功耗 2D 电子系统铺平了道路。
参考文献
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