Dielectric Properties of Ultrathin CaF2 Ionic Crystals

材料科学 电介质 无定形固体 离子键合 范德瓦尔斯力 同质性(统计学) 高-κ电介质 石墨烯 化学气相沉积 纳米技术 光电子学 结晶学 离子 分子 化学 物理 统计 有机化学 数学 量子力学
作者
Chao Wen,A. G. Banshchikov,Yu. Yu. Illarionov,Werner Frammelsberger,Theresia Knobloch,Fei Hui,N. S. Sokolov,Tibor Grasser,Mario Lanza
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:32 (34) 被引量:67
标识
DOI:10.1002/adma.202002525
摘要

Abstract Mechanically exfoliated 2D hexagonal boron nitride (h‐BN) is currently the preferred dielectric material to interact with graphene and 2D transition metal dichalcogenides in nanoelectronic devices, as they form a clean van der Waals interface. However, h‐BN has a low dielectric constant (≈3.9), which in ultrascaled devices results in high leakage current and premature dielectric breakdown. Furthermore, the synthesis of h‐BN using scalable methods, such as chemical vapor deposition, requires very high temperatures (>900 °C) , and the resulting h‐BN stacks contain abundant few‐atoms‐wide amorphous regions that decrease its homogeneity and dielectric strength. Here it is shown that ultrathin calcium fluoride (CaF 2 ) ionic crystals could be an excellent solution to mitigate these problems. By applying >3000 ramped voltage stresses and several current maps at different locations of the samples via conductive atomic force microscopy, it is statistically demonstrated that ultrathin CaF 2 shows much better dielectric performance (i.e., homogeneity, leakage current, and dielectric strength) than SiO 2 , TiO 2 , and h‐BN. The main reason behind this behavior is that the cubic crystalline structure of CaF 2 is continuous and free of defects over large regions, which prevents the formation of electrically weak spots.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
nnniu完成签到 ,获得积分10
1秒前
活力月亮完成签到 ,获得积分10
1秒前
淡淡白羊发布了新的文献求助30
1秒前
健壮的鸽子完成签到,获得积分10
1秒前
科目三应助魔幻垣采纳,获得10
2秒前
称心的沛蓝完成签到,获得积分10
2秒前
再炫一袋砂糖橘完成签到 ,获得积分10
3秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
3秒前
尊敬书本完成签到,获得积分10
4秒前
李123发布了新的文献求助10
4秒前
董亮完成签到,获得积分20
4秒前
搜集达人应助DDL采纳,获得10
6秒前
6秒前
袁圣炜完成签到,获得积分10
7秒前
酷波er应助iveu7va采纳,获得10
7秒前
茴香豆完成签到,获得积分10
7秒前
蓝星花完成签到 ,获得积分10
7秒前
hyw完成签到,获得积分10
8秒前
认真的寻绿完成签到 ,获得积分10
8秒前
好运莲莲莲完成签到 ,获得积分10
8秒前
完美的钢笔完成签到,获得积分10
8秒前
OFish完成签到,获得积分10
9秒前
细腻的天问完成签到 ,获得积分10
9秒前
9秒前
清圆527完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
10秒前
zeng完成签到,获得积分10
10秒前
烦啦完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
sunhealth完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
马大帅完成签到,获得积分10
12秒前
Lemuel完成签到,获得积分10
13秒前
守心尊礼完成签到,获得积分0
13秒前
玖月完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
小北完成签到,获得积分10
13秒前
liuyepiao完成签到,获得积分10
13秒前
Zz完成签到,获得积分10
14秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7566069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9146219
关于积分的说明 19556222
捐赠科研通 7152362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262562
关于科研通互助平台的介绍 2428866
邀请新用户注册赠送积分活动 2252433