2D金属氧化物薄片

高k介质免基板约束

通过机械剥离非层状金属氧化物制备的无基板超薄2D薄片，可室温集成至晶体管

李瑞杰 · Yao, Zhixin · Li, Zhenjiang · 廖蕾 · Sun, Huacong · Cong, Chaonan · Huang, Xudan · Wu, Kang · Tingjun, Wang · Tian, Huifeng · Liao, Peichi · Liu, Shizhuo · Yihan, Wang · Lina, Yang Zhang · Sasaki U. · Ge, Yin · 郭俊杰 · Yu, Ye · 韦小丁 · 王学云 · 洪家旺 · 毛金海 · 鲍丽宏 · 王立芬 · 白雪冬 · Peng, Gao · 刘开辉 · Jun, He · Shulin, Bai · 张艳锋 · 侯仰龙 · 邹如强 · 高鸿钧 · 张玥 · 王恩哥 · 刘磊

Nature Synthesis 2024

具体参数

金属氧化物薄片作为顶栅介质

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技术优势

非层状也能剥

通过热分解耦合水辅助成型预先合成大长径比薄层母体，使非层状金属氧化物也能被机械剥离成二维薄片。

室温就能集成

剥离得到的薄片独立且可转移，无需高温后处理即可室温集成到2D材料晶体管上作为顶栅介质。

感存算一体

Cr掺杂AlOx薄片兼具高k栅介质和光浮栅功能，利用光子编程实现光信号探测与非易失权值存储，直接在传感器内完成计算。

应用场景

• 2D材料晶体管：作为高k顶栅介质，室温转移即可降低栅极漏电流。
• 传感器内计算：利用光浮栅效应，在传感器端同时完成探测和权值存储。
• 光电探测器：Cr掺杂薄片直接响应可见光并存储光信号。
• 柔性电子：独立式超薄氧化物薄片可转移至柔性衬底。