campo de barbatana 2D

Nature volume 616, páginas 66–72 (2023) Citar este artigo

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Uma correção do editor para este artigo foi publicada em 03 de maio de 2023

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A integração precisa de semicondutores bidimensionais (2D) e óxidos de porta de alta constante dielétrica (k) em matrizes de arquitetura vertical tridimensionais (3D) é promissora para o desenvolvimento de transistores ultraescalados1,2,3,4,5, mas provou desafiante. Aqui relatamos a síntese epitaxial de matrizes alinhadas verticalmente de heteroestruturas de óxido de aleta 2D, uma nova classe de arquitetura 3D na qual a aleta de semicondutor 2D de alta mobilidade Bi2O2Se e o óxido de porta de alto k de cristal único Bi2SeO5 são integrados epitaxialmente. Essas heteroestruturas epitaxiais de óxido de aleta 2D têm interfaces atomicamente planas e espessura de aleta ultrafina até uma célula unitária (1,2 nm), alcançando escala de wafer, crescimento específico do local e alta densidade de matrizes mono-orientadas. Os transistores de efeito de campo de aletas 2D fabricados (FinFETs) baseados em heteroestruturas epitaxiais Bi2O2Se/Bi2SeO5 exibem alta mobilidade de elétrons (μ) até 270 cm2 V-1 s-1, corrente de estado desligado ultrabaixa (IOFF) até cerca de 1 pA μm−1, altas taxas de corrente liga/desliga (ION/IOFF) até 108 e alta corrente no estado ligado (ION) até 830 μA μm−1 com comprimento de canal de 400 nm, que atendem às especificações de baixa potência projetadas pelo Roteiro Internacional para Dispositivos e Sistemas (IRDS)6. As heteroestruturas epitaxiais 2D fin-óxido abrem novos caminhos para a extensão da lei de Moore.

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Os dados que apóiam as descobertas deste estudo estão disponíveis com o autor correspondente mediante solicitação razoável.

Todos os dados computacionais são apresentados no manuscrito. Todos os cálculos DFT foram realizados usando VASP, que está disponível comercialmente em https://www.vasp.at/.

Uma correção para este artigo foi publicada: https://doi.org/10.1038/s41586-023-06093-6

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