选择性氢化改善二维半导体上高k介电层的界面特性
材料科学
2021-10-14 v1
摘要
高k介电层与二维(2D)半导体的集成是迈向高性能纳米电子器件的关键一步，然而由于高密度界面态以及对单层 2D 半导体的损伤，这仍然具有挑战性。在本研究中，我们提出一种选择性氢化策略以改善界面特性同时不影响 2D 半导体。以单层 MoS2 与氮化硅的界面为例，我们展示了界面氢化后用于电子器件的界面特性得到显著改善，表现为非均匀电荷重分布减少、带阶增大以及 MoS2 的电子特性未被改变。有趣的是，该氢化过程仅选择性地发生在氮化硅表面，并且与当前的半导体制造工艺兼容。我们进一步表明该策略具有通用性，可适用于其他高k介电层与 2D 半导体之间的界面，例如单层 MoS2 上的 HfO2。我们的结果展示了一种简单而可行的方法来改善广泛二维过渡金属硫化物半导体上多种高k介电层集成的界面特性。
引用
@article{arxiv.2110.06586,
title = {Selective hydrogenation improves interface properties of high-k dielectrics on 2D semiconductors},
author = {Yulin Yang and Tong Yang and Tingting Song and Jun Zhou and Jianwei Chai and Lai Mun Wong and Hongyi Zhang and Wenzhang Zhu and Shijie Wang and Ming Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.06586},
year = {2021}
}