2024, Nature Electronics——突破二维晶体管瓶颈：高内聚能金属电极的神奇力量

主要观点总结

文章主要讨论了通过使用具有高内聚能的金属电极（如铂和钨）来减少由化学气相沉积（CVD）生长的六方氮化硼（h-BN）中的缺陷带来的电流泄漏问题，从而改善晶体管的性能。研究结果表明，这些电极可以更有效地保持h-BN的结构完整性，降低漏电流并增加介电强度。这为高性能二维材料晶体管的应用提供了显著优势。

关键观点总结

关键观点1: 高内聚能金属电极的作用

高内聚能金属电极（如铂和钨）可以更有效地保持h-BN的结构完整性，提高晶体管的性能，如降低漏电流和增加介电强度。

关键观点2: 改善晶体管的性能

通过使用这些电极，可以将CVD生长的h-BN上的电流降低约500倍，并提供至少25 MV cm −1 的高介电强度。

关键观点3: 实验验证

通过867个器件的统计分析，包括基于互补金属氧化物半导体技术的微芯片，证实了这些电极在降低漏电流和增加介电强度方面的有效性。

关键观点4: 未来应用

这些电极的使用有助于加速二维材料在固态微电子器件和电路中的引入，并可能满足CMOS技术的要求。

关键观点5: 制造过程

介绍了金属/h-BN/金属器件的制造过程，包括微芯片制造和基于MoS2的晶体管制造，以及全CVD晶体管的制造。

文章预览

文章链接： https://www.nature.com/articles/s41928-024-01233-w 在这种研究中，高内聚能（ 内聚能 是一种材料内部原子或分子之间相互吸引的能量。简单来说，内聚能越高，材料的原子或分子之间的结合就越牢固。这种高的结合强度意味着材料更难以被分离或破坏。）金属电极（如铂和钨）有助于减少由化学气相沉积（CVD）生长的六方氮化硼（h-BN）中的缺陷带来的电流泄漏问题。与其他金属（如金）相比，高内聚能金属电极可以更有效地保持h-BN的结构完整性，从而提高晶体管的性能，如降低漏电流和增加介电强度。这使得这些电极在高性能二维材料晶体管的应用中具有显著优势。             摘要 二维半导体有望作为商用场效应晶体管的沟道材料。然而，二维半导体与大多数栅极介电层之间的界面含有陷阱，导致性能下降。 层状六方氮化硼（h-BN）可以与 ………………………………