MXene掺杂In2O3同质结

迁移率超27

通过MXene掺杂氧化铟构建同质结，在低温下实现了远超单层氧化铟的电子迁移率，为低成本高性能氧化物电子器件提供了新路径。

Wang, Leini · 何刚 · Wang, Wenhao · Xu, Xiaofen · Jiang, Shanshan · Fortunato, Elvira · Martins, Rodrigo Ferrão P.Paiva

Journal of Materials Science and Technology 2023

具体参数

电子迁移率

{'zh': '27.10', 'en': '27.10'} cm2/(V s)

功函数

{'zh': '5.11', 'en': '5.11'} eV

功函数

{'zh': '4.79', 'en': '4.79'} eV

反相器增益

{'zh': '13', 'en': '13'}

技术优势

迁移率大幅提升

同质结界面形成二维电子气，将器件迁移率从单层的3.91提升至27.10 cm2/(V s)以上。

工作温度低

在240 °C下即可获得高迁移率，无需高温退火，利于低成本大面积制造。

可调功函数

调节MXene掺杂量可连续改变In2O3功函数，为能带工程提供手段。

陷阱密度更低

低频噪声测试表明MXene掺杂降低了器件陷阱密度，有利于改善电学性能和稳定性。

应用场景

• 氧化物薄膜晶体管：提供低温高迁移率沟道材料，替代传统IGZO，提升驱动能力。
• 低成本逻辑电路：同质结反相器增益达13，无需复杂异质集成即可实现逻辑功能。
• 柔性电子：240 °C低温工艺兼容柔性衬底，避免高温损伤塑料基板。
• 显示背板：高迁移率提升像素驱动电流，低温工艺适合大面积显示背板制造。