Layer-by-Layer Dielectric Breakdown of Hexagonal Boron Nitride

材料科学 介电强度 电气故障 电介质 击穿电压 氮化硼 无定形固体 图层(电子) 绝缘体(电) 复合材料 光电子学 电压 电气工程 化学 结晶学 工程类
作者
Yoshiaki Hattori,Takashi Taniguchi,Kenji Watanabe,Kosuke Nagashio
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:9 (1): 916-921 被引量:171
标识
DOI:10.1021/nn506645q
摘要

Hexagonal boron nitride (BN) is widely used as a substrate and gate insulator for two-dimensional (2D) electronic devices. The studies on insulating properties and electrical reliability of BN itself, however, are quite limited. Here, we report a systematic investigation of the dielectric breakdown characteristics of BN using conductive atomic force microscopy. The electric field strength was found to be ∼ 12 MV/cm, which is comparable to that of conventional SiO2 oxides because of the covalent bonding nature of BN. After the hard dielectric breakdown, the BN fractured like a flower into equilateral triangle fragments. However, when the applied voltage was terminated precisely in the middle of the dielectric breakdown, the formation of a hole that did not penetrate to the bottom metal electrode was clearly observed. Subsequent I-V measurements of the hole indicated that the BN layer remaining in the hole was still electrically inactive. On the basis of these observations, layer-by-layer breakdown was confirmed for BN with regard to both physical fracture and electrical breakdown. Moreover, statistical analysis of the breakdown voltages using a Weibull plot suggested the anisotropic formation of defects. These results are unique to layered materials and unlike the behavior observed for conventional 3D amorphous oxides.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Cyber_relic完成签到,获得积分10
刚刚
CC完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
桐桐应助饶啟豪采纳,获得10
1秒前
隐形衬衫完成签到 ,获得积分10
2秒前
来武汉发布了新的文献求助10
5秒前
wyg1994完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
丹霞应助zorro3574采纳,获得10
6秒前
dh完成签到,获得积分10
7秒前
找不到文章直接疯完成签到,获得积分10
8秒前
三千完成签到 ,获得积分0
9秒前
tenure完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
Jinnianlun发布了新的文献求助20
11秒前
xiaoli完成签到,获得积分10
12秒前
zjy2023发布了新的文献求助10
14秒前
米花完成签到 ,获得积分10
15秒前
丹霞应助能干的小刺猬采纳,获得10
18秒前
wanci应助泽爷采纳,获得10
20秒前
秋裤男神完成签到 ,获得积分10
20秒前
友好的季节完成签到 ,获得积分10
20秒前
在学海中挣扎完成签到 ,获得积分10
21秒前
北海完成签到 ,获得积分10
22秒前
隐形曼青应助zorro3574采纳,获得10
23秒前
单薄的英姑完成签到 ,获得积分10
23秒前
鲁彦华完成签到,获得积分10
23秒前
Jinnianlun完成签到,获得积分10
24秒前
不安溪灵完成签到,获得积分10
24秒前
24秒前
慕新完成签到,获得积分10
25秒前
小白完成签到,获得积分10
25秒前
猫毛完成签到,获得积分10
28秒前
乐乐应助淡淡醉波wuliao采纳,获得10
28秒前
DezhaoWang完成签到,获得积分10
29秒前
脑洞疼应助zorro3574采纳,获得10
33秒前
泽爷完成签到,获得积分10
33秒前
Jinna706完成签到,获得积分10
35秒前
大模型应助来武汉采纳,获得10
38秒前
zjy2023完成签到,获得积分10
39秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 1500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
A radiographic standard of reference for the growing knee 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2469149
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2136380
关于积分的说明 5443272
捐赠科研通 1860897
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925512
版权声明 562701
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495111