新闻网讯（通讯员化苑）近日，《先进材料》（Advanced Materials）以研究性论文（Research Article）的形式，在线发表了化学与分子科学学院曾梦琪教授的最新研究成果，该工作精准合成了超薄的范德华层状LaOCl单晶，并将其用作介电层集成于MoS2基场效应晶体管中探索了其优异的介电性能。
论文题为《超薄范德华LaOCl介电层用于二维场效应晶体管》（“Ultrathin van der Waals LanthanumOxychloride Dielectric for Two-Dimensional Field-Effect Transistors”）。武汉大学为第一署名单位，武汉大学化学与分子科学学院博士研究生李林洋、硕士研究生朱小飞和南京大学物理学院博士党玮琪为共同第一作者。武汉大学教授曾梦琪、付磊和南京大学教授缪峰为共同通讯作者。研究工作获得了国家自然科学基金委的资助。
缩小硅基晶体管的尺寸可以带来更低的功耗、更快的速度和更大的算力，但是短沟道效应也会伴随出现。在晶体管中将超薄的具有高介电常数（κ）介电层集成到高迁移率的二维半导体沟道材料上有望抑制该效应。然而，传统使用的介电层（HfO2，Al2O3，SiO2等）是无定形的，且表面具有悬挂键。界面处的缺陷会导致快速的电荷交换，影响亚阈值摆幅，也会影响沟道材料的迁移率。由此，开发表面原子级光滑、无悬挂键的高κ介电层对于二维电子器件而言至关重要。
曾梦琪课题组通过精确控制生长动力学，合成了超薄的范德华层状LaOCl单晶，它的κ值为10.8，击穿场强超过10 MV/cm。值得注意的是，将其用作介电层集成于MoS2基场效应晶体管中时，其迟滞几乎可以忽略不计，这归因于LaOCl的高质量和表面无悬挂键的特点，使其与MoS2之间形成完美的范德华接触。这种新型的二维高κ介电材料有望应用于未来的高性能纳米电子器件。
超薄范德华LaOCl介电层用于二维场效应晶体管
论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202309296.
（学生编辑：赵铱影 编辑：肖珊）
