AM：用于二维电子的硼酸铍单晶电介质中高κ和超宽带隙的集成

NavyLIu

2026-07-27

开发具有高介电常数和宽带隙的范德华（vdW）介电材料对于推进二维（2D）晶体管的实际应用至关重要。然而，目前的电介质通常仅在这两个方面中的一个方面表现出优势，这限制了晶体管性能的进一步提高。近日，华中科技大学翟天佑、Xu Yongshan、天津理工大学彭广报道了一种用于二维电子器件的理想电介质NH₄Be₂BO₃F₂（ABBF），其介电常数高达39，带隙为8.1 eV。

本文要点：

1) 介电性能测试表明，它具有超低的漏电流密度（≈10^-8 A cm^-2）和强大的击穿场（12.6 MV cm^-1）。ABBF门控的MoS₂场效应晶体管（FET）实现了2×10⁹的高开/关比，并且2.7 mV的滞后可忽略不计。

2) 得益于其惰性vdW表面，ABBF形成了一个高质量的MoS₂/ABBF界面，并且陷阱态密度极低（D_it≈4.6×10¹⁰ cm^-2 eV^-1）。此外，高κ ABBF电介质也被应用于制造短通道MoS₂ FET和高增益逻辑反相器。

参考文献：

Heng He et.al Integration of High-κ and Ultrawide Bandgap Single-Crystalline Beryllium Borate Dielectric for 2D Electronics Adv. Mater. 2026

DOI: 10.1002/adma.74329

https://doi.org/10.1002/adma.74329