Ultrathin Rare‐Earth Oxyhalides as High‐κ van der Waals Layered Dielectrics

材料科学 电介质 范德瓦尔斯力 光电子学 高-κ电介质 栅极电介质 单层 电子迁移率 晶体管 凝聚态物理 纳米技术 电气工程 物理 分子 工程类 电压 有机化学 化学
作者
Zijia Liu,Lei Yin,Xiange Peng,Yanchang Zhou,Baoxing Zhai,Yiling Yu,Ruiqing Cheng,Yao Wen,Jian Jiang,Xiaoqiang Feng,Fang Wang,Jun He
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:37 (10): e2417103-e2417103 被引量:6
标识
DOI:10.1002/adma.202417103
摘要

Van der Waals (vdW) dielectrics are extensively employed to enhance the performance of 2D electronic devices. However, current vdW dielectric materials still encounter challenges such as low dielectric constant (κ) and difficulties in synthesizing high-quality single crystals. 2D rare-earth oxyhalides (REOXs) with exceptional electrical properties present an opportunity for the exploration of novel high-κ dielectrics. In this study, for the first time, the synthesis of a series of van der Waals layered gadolinium oxyhalides with thicknesses down to monolayer through a space-confined vdW epitaxy approach and demonstrating their application as a single-crystalline gate dielectric is reported. It exhibits a remarkable relative dielectric constant exceeding 17 and an impressive breakdown field strength of 13.5 MV cm-1. The 2D transistors directly gated by the REOXs layer exhibit enhanced electron mobility and a low interface trap density. An ultrahigh on/off current ratio of 109 and a near-Boltzmann-limit subthreshold swing is achieved. The superior dielectric properties, combined with the universality and scalability of the production method (e.g., millimeter-scale films are achieved), demonstrate that 2D REOXs can serve as promising gate dielectrics for 2D electronics, thereby expanding the study of high-κ vdW materials and potentially providing new opportunities for the development of low-power electronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Nemo完成签到,获得积分10
刚刚
别忘了吃胶囊完成签到,获得积分10
1秒前
稳重的晋鹏完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
ZRH完成签到,获得积分10
3秒前
南桑完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
自然小猫咪完成签到 ,获得积分10
4秒前
eulota发布了新的文献求助10
6秒前
Julie完成签到 ,获得积分0
6秒前
L_MING完成签到,获得积分10
7秒前
高高高完成签到 ,获得积分10
8秒前
chengyida完成签到,获得积分10
8秒前
yiyi完成签到,获得积分10
8秒前
eulota发布了新的文献求助10
9秒前
eulota发布了新的文献求助10
9秒前
ZRH发布了新的文献求助30
10秒前
微笑枫完成签到,获得积分10
12秒前
核桃完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
阳光的虔纹完成签到 ,获得积分10
13秒前
cheng完成签到 ,获得积分10
13秒前
DanaLin完成签到,获得积分10
14秒前
ColdNoodle完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
甘sir完成签到 ,获得积分10
15秒前
伯努利完成签到 ,获得积分10
15秒前
百香果完成签到 ,获得积分10
15秒前
赶紧毕业完成签到,获得积分10
16秒前
英语小A完成签到,获得积分10
16秒前
岩岫清风完成签到,获得积分10
16秒前
烤地瓜要吃甜完成签到,获得积分10
17秒前
薄荷草莓糖完成签到,获得积分10
17秒前
明理冷梅完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
kk完成签到,获得积分10
19秒前
野生的阿撒卡完成签到,获得积分10
19秒前
cchuang完成签到,获得积分10
19秒前
waf发布了新的文献求助10
21秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7298408
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8916795
关于积分的说明 18879891
捐赠科研通 6963494
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210653
关于科研通互助平台的介绍 2379981
邀请新用户注册赠送积分活动 2187144