来源:X-MOL
高 κ 单晶介质是下一代二维电子学的基本元件。然而,由于高 κ 介质缺乏足够宽的带隙,肖特基发射不可避免地导致高漏电流,限制了器件性能。本研究显示,通过化学气相沉积法合成的二维鑭系氧溴化物(LnOBr, Ln = La, Ce, Nd, Sm, Eu, Gd, Ho 和 Er)具有宽带隙(>5.7 eV)、可调节厚度及高品质单晶特性。与此同时,二维 LaOBr 单晶表现出高介电常数(14.8)、低漏电流密度(<10 −6 A cm −2 )和高击穿电场强(14.2 MV cm −1 ),表明具有良好的绝缘性能。因此,LaOBr 顶栅 MoS 2 晶体管展现出具有竞争力的电气性能,包括可忽略不计的滞后(0.72 mV/(MV cm −1 ))、高的导通/关断比(10 7 )、接近玻尔兹曼极限的亚阈值摆幅(63 mV dec −1 )、卓越的电气可靠性和热稳定性(最高可达 450 K)。因此,性能良好的逆变器集成,具有陡峭的电压跃迁和高增益。这项工作开发了丰富的介电材料,具有宽带隙和高介电常数,用于创新的高性能二维电子学。