【摘 要】
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二维材料因其在电学、光学、机械性能以及尺寸方面的独特优势正日益受到关注.石墨烯一度被认为是最有希望的替代者,但是零禁带宽度的特点使石墨烯场效应晶体管的开关比难以超过10.新型二维材料,硫化钼的出现弥补了这一缺陷.硫化钼具有令人满意的禁带宽度(1.2-1.8 电子伏),目前基于单层硫化钼的场效应晶体管开关比已经可以做到108,迁移率(＞30 cm2/V·s)及亚阈值斜率(74 mV/dec)同样令人
【机 构】
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武汉大学物理学院,湖北武汉,430072
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二维材料因其在电学、光学、机械性能以及尺寸方面的独特优势正日益受到关注.石墨烯一度被认为是最有希望的替代者,但是零禁带宽度的特点使石墨烯场效应晶体管的开关比难以超过10.新型二维材料,硫化钼的出现弥补了这一缺陷.硫化钼具有令人满意的禁带宽度(1.2-1.8 电子伏),目前基于单层硫化钼的场效应晶体管开关比已经可以做到108,迁移率(＞30 cm2/V·s)及亚阈值斜率(74 mV/dec)同样令人满意.不过,由于缺乏悬挂键,高介电常数的介质层难以直接沉积在硫化钼表面,使得目前基于硫化钼的电子器件多数采用的是背栅型,这极大地限制了硫化钼器件的实际应用.因为对于集成电路应用而言,基于高介电常数电介质的顶栅器件是必须的.一方面,集成电路的应用要求允许单独控制单个电子器件,这是背栅型器件无法做到的.另一方面,为了减少工作电压,增加器件集成度,栅极电容数值要求尽可能的增加,考虑到介质层减薄导致的电子隧穿问题,高介电常数的介质层是唯一可行的办法.综上,基于高介电常数介质层的顶栅硫化钼器件具备非常大的研究及应用前景,这其中,良好的界面设计尤为重要.
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