六方氮化硼的逐层介电击穿
材料科学
2015-10-08 v1
摘要
六方氮化硼（BN）被广泛用作二维（2D）电子器件的衬底和栅绝缘体。然而，关于BN自身绝缘特性和电可靠性的研究相当有限。在此，我们报道利用导电原子力显微镜对BN介电击穿特性的系统研究。发现电场强度为~12 MV/cm，由于BN的共价键性质，这与传统SiO2氧化物相当。在硬介电击穿后，BN像花朵一样碎裂成等边三角形碎片。然而，当施加电压在介电击穿中途精确终止时，清晰地观察到了未穿透到底部金属电极的孔的形成。对该孔的后续I-V测量表明，孔中剩余的BN层在电学上仍不活跃。基于这些观察，证实了BN在物理断裂和电击穿两方面均发生逐层击穿。此外，使用威布尔（Weibull）图对击穿电压进行统计分析，暗示了缺陷的各向异性形成。这些结果是层状材料独有的，不同于传统3D非晶氧化物的行为。
引用
@article{arxiv.1510.01930,
title = {Layer-by-Layer Dielectric Breakdown of Hexagonal Boron Nitride},
author = {Y. Hattori and K. Watanabe and T. Taniguchi and K. Nagashio},
journal= {arXiv preprint arXiv:1510.01930},
year = {2015}
}