High Current and Carrier Densities in 2D MoS2/AlScN Field-Effect Transistors via Ferroelectric Gating and Ohmic Contacts

欧姆接触 材料科学 铁电性 光电子学 门控 晶体管 场效应晶体管 电流(流体) 纳米技术 电压 电气工程 电介质 工程类 生理学 生物 图层(电子)
作者
Seunguk Song,Kwan‐Ho Kim,Rachael Keneipp,Myeongjin Jung,Nicholas Trainor,Chen Chen,Jeffrey Zheng,Joan M. Redwing,Joohoon Kang,Marija Drndić,Roy H. Olsson,Deep Jariwala
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:19 (9): 8985-8996 被引量:12
标识
DOI:10.1021/acsnano.4c17301
摘要

Ferroelectric field-effect transistors (FeFET) with two-dimensional (2D) semiconductor channels are promising low-power, embedded nonvolatile memory (NVM) candidates for next-generation in-memory computing. However, the performance of FeFETs can be limited by a charge imbalance between the ferroelectric layer and the channel and, for low-dimensional semiconductors, also by a high contact resistance between the metal electrodes and the channel. Here, we report a significant enhancement in performance of contact-engineered FeFETs with a 2D MoS2 channel and a ferroelectric Al0.68Sc0.32N (AlScN) gate dielectric. Replacing Ti with In contact electrodes results in a 5-fold increase in on-state current (∼120 μA/μm at 1 V) and on-to-off ratio (∼2 × 107) in the FeFETs. In addition, the high carrier concentration in the MoS2 channel during the on-state (>1014 cm-2) owing to the large remnant polarization of AlScN facilitates the observation of a metal-to-insulator electronic phase transition in monolayer MoS2 permitting observation of high field-effect mobility (>100 cm2 V-1 s-1) at cryogenic temperatures. Our work and devices broaden the potential of FeFETs and provide a platform to implement high-carrier-density transport in a 2D channel.
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
专注的问寒应助tutu采纳,获得10
1秒前
SciGPT应助dan1029采纳,获得10
2秒前
null应助dan1029采纳,获得10
2秒前
11应助dan1029采纳,获得10
2秒前
11应助dan1029采纳,获得10
2秒前
猪猪猪发布了新的文献求助10
2秒前
周周完成签到,获得积分10
2秒前
天天快乐应助软软采纳,获得10
3秒前
4秒前
秤子完成签到,获得积分20
4秒前
11完成签到,获得积分10
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
Aki完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
oyc完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
小羊的科研日记完成签到,获得积分10
5秒前
pattonina完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
打打应助个性的迎夏采纳,获得30
6秒前
孙宇完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
yueban完成签到,获得积分10
7秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6应助潘若溪采纳,获得10
7秒前
Criminology34应助小猫最受采纳,获得10
7秒前
mgr完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
深情安青应助Chennx采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云应助积极的音响采纳,获得10
8秒前
今后应助乐观小之采纳,获得10
9秒前
simon发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
Makoto1377完成签到,获得积分10
9秒前
哈哈哈哈发布了新的文献求助10
9秒前
今后应助4869采纳,获得30
10秒前
高分求助中
(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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5727201
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5307399
关于积分的说明 15310058
捐赠科研通 4874741
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2618348
邀请新用户注册赠送积分活动 1568041
关于科研通互助平台的介绍 1524759