单晶γ-Bi2O3介电薄膜

高κ低漏电

以台阶边缘引导生长获得单向取向的单晶薄膜，有望解决二维晶体管栅极漏电与介电常数不足的瓶颈。

Lingan, Kong · 韦中超 · Liang, Qijie

Nano Letters 2026

参数信息

介电常数

39.38

漏电流密度

2.5e-5 A cm⁻²

亚阈值摆幅

80 mV dec⁻¹

回滞窗口

19 mV

开关比

1e6

技术优势

κ值够高

介电常数达39.38，可增强栅极对沟道的静电控制，降低工作电压和功耗。

漏电超低

漏电流密度低至2.5×10⁻⁵ A cm⁻²，确保器件关态功耗小、稳定性好。

缺陷更少

单晶薄膜与MoS2沟道界面质量高，使晶体管回滞窗口仅19 mV，亚阈值摆幅接近理想值80 mV dec⁻¹。

热稳性好

在300-450 K温度范围内保持稳定的器件性能，适合高温工作的应用场景。

应用场景

• 二维晶体管：作为栅介质层直接集成到MoS2沟道，提高器件性能并降低功耗。
• 低功耗电子：高κ和低漏电特性降低工作电压和静态功耗，适用于低功耗逻辑电路。
• 栅极介质：提供高质量绝缘层，有效抑制栅极漏电并改善界面质量。
• 高κ材料：介电常数达39.38，替代传统低κ介质以增强栅控能力。