hysteres measurements as a diagnostic tool: A systematic approach for stability benchmarking and performance projection of 2D-materials-based MOSFETs

通过其在文献中的普遍存在，人们广泛接受 2D 材料基器件传输特性中观察到的滞后现象作为与器件质量相关的重要指标。该滞后常以“可忽略”或“小”等属性报告，却未给出具体的判定标准及与何种参考进行比较。令人惊讶的是，实际 contributing to hysteresis 机制的理解仍零散，实际测量对各种实验参数的灵敏度亦鲜为人知。我们首先提供对滞后主要机制（通道或栅极缺陷诱导的电荷捕获、易迁移电荷的漂移以及铁电效应）的全面理论分析。随后我们提出实验区分这些现象的方法。由此可见，此前报告的滞后值意义有限，因为数据是在任意条件下非系统地记录的。为解决这一问题，我们提出标准化的滞后测量方案，以建立滞后作为器件稳定性评估的可比较指标。我们的标准化方案确保滞后数据可在不同技术之间有效比较，最重要的是，可将 thicker 原型数据外推至亚纳米相当氧化物厚度。这有助于以稳定性为基准对绝缘层/通道组合进行系统性基准测试，从而筛选出更稳定可靠的 2D 材料基MOSFET器件。