High-throughput predictions of two-dimensional dielectrics with first-principles calculations

电介质 电负性 材料科学 高-κ电介质 平面(几何) 单层 凝聚态物理 物理 结晶学 纳米技术 光电子学 化学 量子力学 几何学 数学
作者
Gege Du,Chunhui Li,Lei Shan,Long Cheng
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:108 (23) 被引量:2
标识
DOI:10.1103/physrevb.108.235409
摘要

Two-dimensional (2D) dielectrics play a crucial role in the miniaturization of transistors. An optimal 2D dielectric should have a significant out-of-plane dielectric constant and appropriate band alignments to achieve superior performance. However, 2D materials generally exhibit poor out-of-plane dielectric constant. In this paper, we have identified 11 2D materials from the Computational 2D Materials Database with out-of-plane dielectric constants above 5.0, surpassing those of conventional dielectrics, i.e., ${\mathrm{SiO}}_{2}, {\mathrm{Al}}_{2}{\mathrm{O}}_{3}$, and BN. The band alignments show that ten monolayers ${\mathrm{SnNa}}_{2}{\mathrm{H}}_{6}{\mathrm{O}}_{6}, {\mathrm{GeLi}}_{2}{\mathrm{H}}_{6}{\mathrm{O}}_{6}, {\mathrm{HfNa}}_{2}{\mathrm{H}}_{6}{\mathrm{O}}_{6}, {\mathrm{ZrNa}}_{2}{\mathrm{H}}_{6}{\mathrm{O}}_{6}$, etc., are promising dielectrics when monolayer ${\mathrm{MoS}}_{2}/{\mathrm{WS}}_{2}$ serves as the channel. Moreover, four dielectrics have an out-of-plane dielectric constant that outperforms in-plane. This unusual feature indicates a stronger out-of-plane bond strength, resulting from the ionic bonds. We further provide a general guideline for quickly discovering high-performance dielectrics using structures and electronegativity tables.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
俏皮元珊完成签到 ,获得积分10
2秒前
刚子完成签到 ,获得积分10
5秒前
Likz完成签到,获得积分10
6秒前
丘比特应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
康复小白完成签到 ,获得积分10
11秒前
海森堡完成签到,获得积分10
11秒前
陶世立完成签到 ,获得积分10
12秒前
我的白起是国服完成签到 ,获得积分10
16秒前
那小子真帅完成签到,获得积分10
16秒前
搜集达人应助友好采蓝采纳,获得10
20秒前
胖胖完成签到 ,获得积分0
29秒前
jiangjiang完成签到 ,获得积分10
30秒前
量子星尘发布了新的文献求助30
33秒前
Yiling完成签到,获得积分10
33秒前
NexusExplorer应助斯文的翠阳采纳,获得10
34秒前
34秒前
一行白鹭上青天完成签到 ,获得积分10
37秒前
俭朴的身影完成签到,获得积分10
37秒前
吕嫣娆完成签到 ,获得积分10
38秒前
无语的诗柳完成签到 ,获得积分10
39秒前
Owen应助Cold-Drink-Shop采纳,获得10
39秒前
啦啦啦啦完成签到 ,获得积分10
40秒前
wmuzhao发布了新的文献求助10
40秒前
NexusExplorer应助lihua采纳,获得10
43秒前
大白完成签到 ,获得积分10
46秒前
华仔应助wmuzhao采纳,获得10
48秒前
50秒前
50秒前
53秒前
54秒前
lihua发布了新的文献求助10
56秒前
温暖飞双发布了新的文献求助10
56秒前
58秒前
李霞完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
还行吧完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Brady6完成签到,获得积分10
1分钟前
畅快的念烟完成签到,获得积分10
1分钟前
魔幻的访云完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一路狂奔等不了完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 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 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008763
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548409
关于积分的说明 11298823
捐赠科研通 3283064
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 886000
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811220