【摘 要】
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近年,二维层状的过渡金属二硫化物如二硫化钼,因为其特殊的电学和光学特征,吸引了大量研究关注.与石墨烯的能隙问题截然不同的是,二硫化钼根据厚度不同能隙在1.2到1.8 eV
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近年,二维层状的过渡金属二硫化物如二硫化钼,因为其特殊的电学和光学特征,吸引了大量研究关注.与石墨烯的能隙问题截然不同的是,二硫化钼根据厚度不同能隙在1.2到1.8 eV之间,是良好的半导体材料,可以用于很多器件中.然而,现阶段,大部分的研究集中在二硫化钼的背栅极或双栅极器件集成,这主要受限于为了获得高性能顶栅极FETs而在二维通道上的紧凑的共形的顶栅极介电沉积的技术困难.考虑到这点,界面或介电工程对于二硫化钼器件性能优化有很重要的意义.廖教授团队进一步的研究了界面工程相关课题,通过在ALD-HfO2 and MoS2通道之间插入超薄金属氧化物(MgO,Al2O3 and Y2O3)缓冲层来获得共形的HfO2/MoS2界面.使用上面提到的MoS2/Y2O3/HfO2堆栈,HfO2的介电层厚度可以降低到9 nm.利用这些增强的栅极电介质,研究获得了所有已发表的二硫化钼晶体管数据中的最高饱和电流(526增强的栅极电介质,研究获得了通道)这个数据已经可与相同规格的最先进的Si MOSFETs相媲美.此外,高性能MoS2集成电路的构建,如高达16电压增益的逆变器,进一步说明了这种界面工程技术的通用性,也充分体现了作为数字元件的价值.
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