面向二维纳米电子学应用的零维材料筛选

随着基于二维（2D）材料的纳米电子器件日趋成熟，在优化有源2D材料性能的同时，必须同等关注优化其周围其他材料（如电极、栅介质和衬底）的性能及界面。虽然这些通常是2D或3D材料，但最近K. Liu等人[Nat. Electron. 4, 906 (2021)]报道了使用由vdW键合的Sb$_2$O$_3$团簇构成的零维（0D）材料作为极具前景的绝缘衬底和栅介质。在此，我们报道了一项计算筛选研究，以寻找可用于纳米电子学应用（特别是与2D材料结合使用）的有前景的0D材料。通过结合数据库和文献检索，我们发现了16种属于6种结构原型、具有高熔点和宽带隙以及一系列静态介电常数的材料。我们进行了额外的第一性原理计算来评估选定的技术相关材料性质，并确认所有这些材料均为范德瓦耳斯键合，从而允许从3D主体中轻松分离0D团簇，并在沉积后微弱扰动2D材料的电子性质。