Harnessing room-temperature ferroelectricity in metal oxide monolayers for advanced logic devices

铁电性 单层 材料科学 氧化物 金属 光电子学 纳米技术 冶金 电介质
作者
Ateeb Naseer,Musaib Rafiq,Somnath Bhowmick,Amit Agarwal,Yogesh Singh Chauhan
出处
期刊:Journal of Applied Physics [American Institute of Physics]
卷期号:136 (17)
标识
DOI:10.1063/5.0233143
摘要

Two-dimensional ferroelectric materials are beneficial for power-efficient memory devices and transistor applications. Here, we predict out-of-plane ferroelectricity in a new family of buckled metal oxide (MO; M: Ge, Sn, Pb) monolayers with significant spontaneous polarization. Additionally, these monolayers have a narrow valence band, which is energetically separated from the rest of the low-lying valence bands. Such a unique band structure limits the long thermal tail of the hot carriers, mitigating subthreshold thermionic leakage and allowing field-effect transistors (FETs) to function beyond the bounds imposed on conventional FETs by thermodynamics. Our quantum transport simulations reveal that the FETs based on these MO monolayers exhibit a large ON/OFF ratio with an average subthreshold swing of less than 60 mV/decade at room temperature, even for short gate lengths. Our work motivates further exploration of the MO monolayers for developing advanced, high-performance memory and logic devices.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
烟花应助Bressanone采纳,获得10
刚刚
brianzk1989完成签到,获得积分10
刚刚
ardejiang发布了新的文献求助50
刚刚
WW发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
sdnihbhew发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
Owen应助和谐晓啸采纳,获得10
2秒前
Hh发布了新的文献求助10
6秒前
林夕发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
jack完成签到,获得积分10
7秒前
充电宝应助xvzhenyuan采纳,获得10
7秒前
7秒前
彩色的白秋完成签到,获得积分10
7秒前
NexusExplorer应助yangbo666采纳,获得10
8秒前
依克完成签到,获得积分10
9秒前
飞天乌猪完成签到,获得积分10
10秒前
hamzhang0426发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
紫藤蛇发布了新的文献求助10
12秒前
14秒前
科研通AI2S应助林夕采纳,获得10
14秒前
英姑应助林夕采纳,获得10
14秒前
15秒前
和谐晓啸完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
大笨冰完成签到 ,获得积分10
17秒前
共享精神应助vc采纳,获得10
19秒前
Founder发布了新的文献求助30
19秒前
19秒前
19秒前
FashionBoy应助若琳采纳,获得10
20秒前
Tangwz发布了新的文献求助10
20秒前
zhou完成签到 ,获得积分10
20秒前
bamboo发布了新的文献求助10
20秒前
甜甜玫瑰应助vvvvvvv采纳,获得10
20秒前
21秒前
紫藤蛇完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
An Introduction to Geographical and Urban Economics: A Spiky World Book by Charles van Marrewijk, Harry Garretsen, and Steven Brakman 600
Diagnostic immunohistochemistry : theranostic and genomic applications 6th Edition 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3154423
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2805324
关于积分的说明 7864266
捐赠科研通 2463518
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1311381
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 629574
版权声明 601821