用于低电压石墨烯电子器件的晶圆级溶液衍生分子门控器件

具有超薄含氟聚合物栅极电介质的低压有机晶体管和逆变器

Low-voltage organic transistors and inverters with ultra-thin fluoropolymer gate dielectric

我们报告了在电压<1-2 V下操作的无陷阱和电稳定的有机场效应晶体管（OFFET）和逆变器的简单制造，这是通过有机半导体和超薄（<20 nm）和高度绝缘的单层含氟聚合物栅极电介质（Cytop）之间的几乎无陷阱的界面实现的。以PTCDI-C_（13）（N，N ′-ditridecylperylene-3，4，9，10-tetracarboxylicdiimide）为半导体的OFET具有以下特性：阈值电压很低（0.2V），起始电压为0 V，亚阈值电压摆幅很陡（0.1- 0.2V/decade），无迟滞现象，对栅压应力具有很好的稳定性。令人欣慰的是，这种小的OFET的工作电压可以实现与本研究中采用的相对简单的处理技术。

用于可靠的低压阳极电润湿的材料系统

A material system for reliable low voltage anodic electrowetting

电介质上的电润湿是用薄的旋涂含氟聚合物在铝电极上证明的。由于层中的缺陷，使用薄旋涂电介质层进行电润湿的先前努力已经显示出有限的成功。然而，当与柠檬酸电解质和阳极电压一起使用时，仅用10 V的致动就可以实现5000次循环的可重复液滴致动。这为可以用简单的低成本工艺制造的低电压电润湿系统提供了潜力。

锗基HfO2 / Dy2O3栅叠层MOS器件的介电弛豫和电荷俘获特性研究

Dielectric relaxation and Charge trapping characteristics study in Germanium based MOS devices with HfO2 /Dy2O3 gate stacks

本文研究了生长在Ge衬底上的HfO 2/Dy 2 O3栅叠层的介电弛豫效应和电荷俘获特性。MOS器件在积累时经受恒定电压应力（CVS）条件，并在整个施加应力电压范围内显示出弛豫效应。施加电压的极性以及厚度依赖的弛豫效应进行了研究。电荷俘获在低应力场下可忽略不计，而在较高场（> 4 MV/cm）下变得显著。此外，我们给出的实验证据表明，在串联的介电弛豫效应的另一种机制-所谓的麦克斯韦-瓦格纳不稳定性-是存在的，并影响瞬态电流在应用过程中的CVS脉冲。这种不稳定性也被发现是场依赖性的，从而导致被困的电荷，这是负的，在低应力场，但在较高的领域改变为正。

使用超薄溶液处理的ZrOx电介质的高性能双层金属氧化物薄膜晶体管

High-performance bilayer metal-oxide thin film transistors using ultra-thin solution-processed ZrOx dielectric

本文报道了一种采用超薄ZrOx介质的高性能In 2 O3/InZnO双层金属氧化物（BMO）薄膜晶体管（TFT）。In 2 O3的薄层提供更高的载流子浓度，从而使电荷积累最大化并产生高载流子迁移率。厚的InZnO层控制电荷电导，导致低的关态电流和合适的阈值电压。因此，BMO TFT显示出比单层InZnO TFT（7.6 cm 2/V s）更高的场效应迁移率（37.9 cm 2/V s）。更重要的是，开/关电流比为109，亚阈值摆幅电压为120 mV/decade，以及阈值电压漂移（小于0.4 V）下的偏置应力为2.5小时，同时获得。这些有前途的性能是在3 V的低工作电压下获得的。这项工作表明，BMO TFT作为开关晶体管和小功率器件具有很大的潜在应用。

基于聚乙烯醇水凝胶电极的新型介质弹性体驱动器

A novel dielectric elastomer actuator based on polyvinyl alcohol hydrogel electrodes

我们首先证明物理制备的顺应性PVA水凝胶电极作为一个有前途的补充，在介电弹性体致动器。它们能够通过双电层效应传导超过5kV的高压而不电解。水凝胶电极紧紧地粘附在介电层上，这确保了其在致动期间的结构稳定性。由这些电极制成的全聚合物致动器在2960次循环中表现出优异的连续工作性能。驱动的影响，施加的电压，斜坡率，电极的弹性模量和水分含量。最大面应变超过78%。透明性可调、生物相容性好、使用寿命长、成本低、易于制备等优点使PVA水凝胶电极在传感器、人工肌肉和光学应用领域具有广阔的应用前景。

SrTiO3外延薄膜上石墨烯器件的电压缩放

Voltage Scaling of Graphene Device on SrTiO3 Epitaxial Thin Film

研究了SrTiO 3（STO）薄膜上单层石墨烯的电输运特性，以提高高k电介质材料的栅压缩放性能。在Nb掺杂的STO单晶衬底上外延生长的薄STO层的原子级平坦表面在高k膜和石墨烯之间提供了良好的粘附性，从而在低至2K的所有温度下产生作为栅极电压的函数的非滞后电导。在磁场为14 T时，对应于量子霍尔态的磁场下的双端电导量子化在200 K下仍然存在。此外，石墨烯中电荷中性点的显著偏移似乎与STO薄膜的介电常数随温度的变化有关，其有效介电性质可以从石墨烯中量子现象的普遍性推断出来。我们的实验数据证明，由于底层的高k STO薄膜，可以成功地实现工作电压的降低，而没有任何明显的石墨烯器件性能的退化。

在硅晶圆上制造高品质因数超导α-钽谐振器

Manufacturing high-Q superconducting α-tantalum resonators on silicon wafers

针对超导量子器件介电损耗限制，本研究在硅晶圆上直接制造了高品质因数α-钽谐振器，证明两能级系统损耗主要由表面氧化层而非衬底-金属界面主导，为大规模制造低损耗超导电路铺平道路。

用近场扫描微波探针非接触测量低k互连膜的介电常数

Noncontact dielectric constant metrology of low-k interconnect films using a near-field scanned microwave probe

我们提出了一种非接触，非侵入性测量介电常数，k，100 nm至1.5 μ m厚的毯式低k互连膜上的直径达300 mm的晶圆。该方法的采样点尺寸约为10 μ m，精密度<0.3%，k值准确度<2%。它是基于一个微加工近场扫描微波探头形成的4 GHz的平行带状传输线谐振器锥形下降到几微米的尖端尺寸。

缩放型P型纳米片的晶圆级1/f噪声表征及其与平面HKMG晶体管的比较

Wafer-Level 1/f Noise Characterization of Scaled P-Type Nanosheets and Comparison with Planar HKMG Transistors

本文通过晶圆级1/f噪声统计，比较了GAA p型纳米片与平面HKMG晶体管的有效陷阱密度，发现两者相当，表明架构转变不增加噪声，可靠性由栅极堆叠质量主导。

一种基于无监督机器学习的框架用于铁电Hf0.5Zr0.5O2薄膜电容器晶片级变异性分析与性能预测

An Unsupervised Machine Learning-based Framework for Wafer Scale Variability Analysis and Performance Prediction of Ferroelectric Hf0.5Zr0.5O2 Thin Film Capacitors

本文提出利用PCA和K-means聚类分析HZO电容器的晶片内设备间变异性，通过虚拟计量方法预测未测试设备性能，MAPE在5-10%范围内，有效提升良率并减少计量开销。

利用流体电极研究电介质薄膜的电压诱导屈曲

Voltage-Induced Buckling of Dielectric Films using Fluid Electrodes

对微流体通道内不同流动的精确和可集成控制对于进一步开发芯片实验室和完全集成的自适应结构至关重要。在这里，我们介绍了一个灵活的微致动器，在一个高的变形率，并改变下游的流体流动。微致动器由一个封闭的，薄的，介电膜，当暴露于通过导电流体电极提供的电压时，介电膜进入微流体通道。我们估计的临界屈曲电压，并表征屈曲形状的致动器。最后，我们研究了频率，流量和压差对屈曲结构和流体流动的影响。这些结果表明，使用流体电极的嵌入式微结构的电压诱导屈曲提供了一种用于高速衰减微流体流的手段。

Giant voltage amplification from incipient ferroelectric states

Ferroelectrics subject to suitable electric boundary conditions present a steady negative capacitance response. When the ferroelectric is in a heterostructure, this behavior yields a voltage amplification in the other elements, which experience a potential difference larger than the one applied, holding promise for low-power electronics. So far research has focused on verifying this effect and little is known about how to optimize it. Here we describe an electrostatic theory of ferroelectric/dielectric superlattices, convenient model systems, and show the relationship between the negative perm…

磁场可调电容性介质：离子液体三明治复合材料

Magnetic Field Tunable Capacitive Dielectric:Ionic-liquid Sandwich Composites

研究了外加磁场和电场对GaFeO 3-离子液体-GaFeO 3复合材料电容的可调性。在957 kHz、电压4V、磁场0.02T的条件下，电容可调谐度可达1.6倍。我们发现，电容增强是由于介电层和离子液体层之间的极化耦合。

3-巯丙基三甲氧基硅烷自组装膜中的隧道电流

Tunnel current in self-assembled monolayers of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane

3-巯基丙基三甲氧基硅烷（MPTMS）自组装膜的电流密度-电压（J-V）特性研究表明，MPTMS在p+掺杂Si的氧化层表面具有良好的隧穿介电性能.发现Si上MPTMS自组装膜的J-V特性是不对称的，整流方向依赖于施加的电压范围。在<2.45 V的电压下，发现反向偏置电流高于正向偏压电流;而在更高的电压下，这种趋势被逆转。这一结果与Simmons理论一致。如果该链在电极处化学吸附，则该短链的隧道势垒高度（在Au和Si界面处分别为2.56和2.14 eV）与较长链（>10个碳原子）的隧道势垒高度良好一致。这些结果扩展了以前所有关于这种分子隧道的实验，将其扩展到3个碳原子。这表明，这些分子单层，具有良好的隧道行为（高达2.5 eV）在一个大的偏置范围内，可以用作栅极电介质的限制下，基于Si的SOI。

介电和栅极金属工程用于增强模式单层MoS2场效应晶体管的阈值电压调节

Dielectric and gate metal engineering for threshold voltage modulation in enhancement mode monolayer MoS2 field effect transistors

本研究通过优化介电和栅极金属工程，实现了单层MoS2场效应晶体管的增强模式运行，展示了ZrO2作为高k介电的潜力。

直流电压下银介电函数的急剧变化

Drastic Changes in Dielectric Function of Silver Under dc Voltage

利用表面等离子体共振（SPR）方法研究了在金属-电介质-金属（MDM）纳米结构上施加恒定电场时，银膜相对介电常数的显著变化.该结构看起来像一个电容器，在49 nm和37 nm厚的两层银膜之间放置了一层177 nm的介电层。当向电极施加高达30 V的电压时，该效应表现为结构的反射率的显著变化。只要假设阳极银膜和阴极银膜的光学参数发生不同的变化，并且Al_2O_3膜对入射光有吸收作用，理论和实验就能很好地吻合。当外加电压大于16 V时，阴极银层的折射系数变为零。

介电弹性体机电响应的微调

Fine tuning the electro-mechanical response of dielectric elastomers

我们提出了一个协议，以准确地建模的电介质弹性体膜的机电行为，使用应力拉伸和电压拉伸测试的实验数据。我们展示了如何之间的关系电位移和电场可以建立在一个合理的方式从这些数据。我们的方法表明，理想的介电模型，规定在纯电本构方程的线性，是相当准确的，在低到中等值的电场，在这个范围内，材料的介电常数可以推导出应力拉伸和电压拉伸数据。在线性范围之外，需要更精细的耦合，可能包括电弹性能量的非加性分解。我们还强调，电压拉伸数据中的垂直渐近线的存在下，经常在实验中观察到的失败之前，不应该与应变硬化效应，而是与电击穿的快速发展。

六方氮化硼的层-层介电击穿

Layer-by-Layer Dielectric Breakdown of Hexagonal Boron Nitride

六方氮化硼（BN）被广泛用作二维（2D）电子器件的衬底和栅极绝缘体。然而，BN本身的绝缘性能和电可靠性的研究相当有限。在这里，我们报告了一个系统的调查BN的介电击穿特性，使用导电原子力显微镜。发现电场强度为~12 MV/cm，由于BN的共价键合性质，其与常规SiO2氧化物的电场强度相当。硬介质击穿后，BN像花一样断裂成等边三角形碎片。然而，当所施加的电压精确地在介电击穿的中间终止时，清楚地观察到没有穿透到底部金属电极的孔的形成。随后的孔的I-V测量表明，保留在孔中的BN层仍然是电惰性的。基于这些观察结果，证实了BN在物理断裂和电击穿方面的逐层击穿。此外，使用威布尔图的击穿电压的统计分析表明各向异性形成的缺陷。这些结果对于层状材料是独特的，并且不同于常规3D非晶氧化物所观察到的行为。

负电容引起的弹性放大

Elastic amplification from negative capacitance

本文通过原子级模拟PbTiO3/SrTiO3超晶格，证明负电容引起的电压放大伴随电介质层弹性响应增强，提出“弹性放大”可作为负电容的实验指纹并有望用于低功耗机电致动器。

中压交联聚乙烯电缆介电谱中偶极弛豫的识别

Identification of dipolar relaxations in dielectric spectra of mid--voltage cross--linked polyethylene cables

中压交联聚乙烯（MV-XLPE）电缆在配电系统中具有重要作用。因此，交联聚乙烯绝缘的研究对提高电缆性能和寿命至关重要。虽然使用热激去极化电流（TSDC）的弛豫分析可以产生大量有关XLPE性能的信息，但有时其结果难以解释。在以前的工作中，人们发现，电缆的TSDC频谱是由一个广泛的异极峰，出现之前的单极反转，但分析的峰值的原因是不确定的。我们已经使用了TSDC和等温去极化电流（IDC）技术的组合，以进一步研究这个问题。为了消除半导体界面的杂散效应，在某些配置中制备了样品，并进行了初步测量。然后，TSDC实验已经使用140 C和40 C之间的常规偏振进行。此外，IDC测量已经在90 C和110 C之间以2C步骤进行。TSDC光谱显示在95 ℃处的宽峰。另一方面，IDC示出了功率和指数充电电流的组合。指数电流拟合到Kohlrausch-Williams-Watts（KWW）模型。所测得的参数近似为Arrhenius行为，E_a=1.32eV，τ_0 =3.29e-16 s，KWW参数β =0.8。由所得参数计算的去极化电流与TSDC谱的主峰吻合较好。根据结果并考虑到材料的部分熔融状态，我们得出结论，指数IDC和主TSDC峰的最可能原因是在制造过程中掺入的添加剂的分子偶极的弛豫。

利用空间变化电场的可重构变形介电弹性体

Reconfigurable Shape-Morphing Dielectric Elastomers Using Spatially Varying Electric Fields

通过施加电场可以在软弹性体中产生异常大的应变，并且该应变可以用于各种新型致动器，例如可调透镜和触觉致动器。然而，形状变形与介电弹性体一直是不可能的，因为没有通用的方法来改变他们的高斯曲率已经设计出来。它示出，这种基本的限制，可以解除通过引入内部，空间变化的电场通过一层一层的制造方法，将成形的，基于碳纳米管的电极之间的薄弹性体片。为了说明该方法的潜力，电压可调的负和正高斯曲率形状。此外，通过向不同组的内部电极施加电压，可以重新配置形状。当电压被移除时，所有形状变化都是可逆的。

铁电锆钛酸铅薄膜双极和单极电疲劳的实验对比研究

Bipolar and unipolar electrical fatigue in ferroelectric lead zirconate titanate thin films: an experimental comparison study

通过执行标准的PUND（正向上-负向下），双极/单极电循环的铁电锆钛酸铅（PZT）薄膜电容器上的电容器的回线和介电测量，我们表明，单极疲劳是明显的，但仍然不如在相同的电压下进行的双极疲劳严重。这归因于由单极脉冲之间的剩余去极化场诱导的极化保持（反向开关），其中所施加的场低于去极化场，并且使用LPD-SICI模型（LPD-SICI代表由开关诱导的电荷注入引起的局部相位分解）来解释。在单极电循环期间不发生切换的传统观点可能需要纠正。如果电压低于2 Vc（Vc是饱和矫顽电压），则使用与重复疲劳循环相同电压的脉冲记录的PUND结果不可靠。在更高电压（例如4Vc）下进行介电测量或电环测量是评估疲劳程度的更可靠方法，在这种情况下可以提供更有价值的信息。最后，介电结果已被用来估计双极/单极疲劳后的疲劳引起的退化（pyrophilrelike）界面层的有效厚度di，这还没有做到迄今为止，我们最好的知识。即使在最严重的双极疲劳之后，di仍然远小于膜厚度的事实强烈地表明，铁电体中的极化疲劳是界面效应，而不是体效应。

氢原子在介质基片上分子束沉积硅层中的扩散

Diffusion of hydrogen atoms in silicon layers deposited from molecular beams on dielectric substrates

本文详细研究了分子束低温真空条件下在多层Si $_3$ N $_4$ /SiO $_2$ /c-Si衬底上生长非氢化非晶硅和多晶硅薄膜的过程。氢原子从电介质层扩散到生长膜中被示出为伴随着硅膜在通过CVD沉积的Si $_3$ N $_4$层上或在通过硅晶片的热氧化获得的SiO $_2$层上的生长。利用傅里叶变换红外光谱研究了氢从介质衬底向硅膜迁移的过程。红外光谱中与N-$-$ H键振动相关的谱带处红外吸收的减少和与Si-$-$ N键振动相关的谱带处红外吸收的增加表明，在从分子束沉积Si期间，氢原子离开Si $_3$ N $_4$层。在沉积在Si $_3$ N $_4$和SiO $_2$层上的样品的IR光谱中出现的、归属于Si $-$ H键在$\sim 2100$ cm $^{-1}$处的价振动的吸收带表明氢原子在硅膜中的积累。介电层和硅膜中的氢原子的化学势差解释了氢原子从Si $_3$ N $_4$或SiO $_2$层转移到生长的硅膜中。

Polyethylene-MgO纳米复合电介质界面区的正电子亲合势

Positive electron affinity of interfacial region in Polyethylene-MgO nanocomposite dielectric

聚合物基纳米复合材料有望成为未来几代高压电气绝缘的关键。然而，其性能背后的物理原理尚未被理解。在这里，我们研究了氧化镁-聚乙烯纳米复合材料的界面区域的电子性质。我们用密度泛函理论计算了MgO（100）和羟基化MgO（111）与聚乙烯界面的态密度。我们评估了硅基纳米粒子表面改性在电子水平上的作用，并提出了一个新的理论，在纳米复合材料中的电荷捕获。

交叉碳纳米管悬置于介质沟槽中的电流振荡和负电阻

Current Oscillations and Negative Resistances in Crossed Carbon Nanotubes Suspended Over a Dielectric Trench

在由两个交叉的半导体碳纳米管组成的纳米结构中发现了漏极电流对漏极电压的振荡依赖性，所述半导体碳纳米管悬浮在介电沟槽上方，所述介电沟槽由充当栅极的掺杂硅衬底支撑。交替的正和负差分电阻区域作为漏极源极值的函数而生成，并且可以通过栅极电压而略微移位。此外，负微分电阻是检索在一个大的带宽，高达100 MHz，当该结构被激励与交流信号。

从300 mm AlSc靶材晶圆级反应溅射制备高取向铁电Al$_{0.6}$Sc$_{0.4}$N薄膜

Wafer scale reactive sputtering of highly oriented and ferroelectric Al$_{0.6}$Sc$_{0.4}$N from 300 mm AlSc Targets

本文利用300 mm AlSc靶材在200 mm晶圆上反应溅射制备高取向Al$_{0.6}$Sc$_{0.4}$N铁电薄膜，压电性能较Al$_{0.7}$Sc$_{0.3}$N提升40%，并验证其铁电特性，为高驱动力MEMS应用奠定基础。

硅双量子点的电压控制交换能

Voltage controlled exchange energies of a two electron silicon double quantum dot with and without charge defects in the dielectric

量子点是用于多种目的的人造原子。电荷缺陷通常存在，并且可以显著地干扰所设计的能谱和点的目的。硅双量子点（DQD）中的电压控制交换能代表了对电荷位置非常敏感的系统，并且是量子计算的感兴趣的。我们利用紧束缚单粒子波函数的全组态相互作用计算了硅双量子点系统的能谱。这种方法允许我们分析DQD的原子尺度电荷扰动，同时考虑硅的复杂动量空间物理的细节（即，谷和谷轨道物理学）。我们分析了DQD的能级和交换曲线如何受到附近电荷缺陷的影响，这些电荷缺陷位于相对于点的不同位置，这与金属氧化物半导体系统中预期的缺陷一致。

用Carbon Electronics推进CMOS

Advancing CMOS with Carbon Electronics

对碳基晶体管沟道材料，如单壁碳纳米管（CNT）和石墨烯纳米带（GNR）在未来电子应用中的新面貌。虽然理论预测最初承诺GNR（确实具有带隙）将与基于CNT的晶体管表现相同，但到目前为止，表现良好的晶体管行为的实验证据仍然缺失。将讨论这些缺点的可能原因以及克服业绩差距的可能解决办法。与GNR相比，短沟道CNT场效应晶体管（FET）在实验实现中展示出几乎理想的晶体管特性，低至非常低的偏置电压。因此，CNT-FET是未来CMOS开关研究的领跑者，将实现进一步的电压和栅极长度缩放。将讨论和基准测试区别于替代解决方案的CNT-FET的基本功能。最后，工业晶圆级规模的单壁碳纳米管集成的差距将得到解决，实现高度对齐的碳纳米管织物的战略将进行讨论。如果没有如此高的产量晶圆级集成，单壁碳纳米管电路将是一个虚幻的梦想。

溶液处理硅纳米线场效应晶体管电滞特性的电学分析

Electrical analysis of hysteresis in solution processed silicon nanowire field effect transistors

硅纳米线（Si NW）是可溶液加工的场效应晶体管（FET）的理想候选物。纳米线沟道和栅极电介质之间的界面在FET性能中起着至关重要的作用，并且它可能是造成不希望的效应的原因，例如当施加栅极电压时由于阈值电压偏移而导致的I-V特性的滞后。使用栅极电压偏置应力测量，我们表明，高达40 V的大滞后与SiO2电介质的Si NW FET主要是由于在纳米线/SiO2界面的空穴陷阱。证明了一种使用可溶液加工的含氟聚合物电介质Cytop在顶栅配置中将这种滞后降低到仅2.5V的方法。实验结果表明，硅纳米线晶体管中的表面陷阱的密度主要取决于介电层的性质。通过评估基于SiO2底部电介质和顶部Cytop电介质层的代表性双栅极FET的场效应传输行为来研究栅极电介质的影响。对这些器件进行了表征，发现纳米线/SiO2界面处的空穴陷阱密度（1 × 10^13 cm-2）比纳米线/含氟聚合物界面处的空穴陷阱密度（7.5 × 10^11 cm-2）高一个数量级。

基于二维碲上自形成栅介质与金属接触实现p型和n型FET的超低压工作

Ultralow Voltage Operation of p- and n-FETs Enabled by Self-Formed Gate Dielectric and Metal Contacts on 2D Tellurium

该研究利用二维Te的原子级受控转变自形成NiTex-Te接触与TiOx-Te栅介质，实现近理想n/p型FET及0.08 V工作的CMOS反相器。

用于忆阻薄膜电流-电压滞回计算研究的形态学自洽相场模型

A Morphologically Self-Consistent Phase Field Model for the Computational Study of Memristive Thin Film Current-Voltage Hysteresis

本文提出一种无需预设导电细丝几何形状的多物理场相场模型，用于计算研究忆阻薄膜的形态与电流-电压滞回，预测能量有利的细丝演化路径，助力晶圆级优化。

Wafer-Scale Growth of Sb2Te3 Films via Low-Temperature ALD for Self-Powered Photodetector

In this work, we demonstrate the performance of a silicon-compatible high-performance self-powered photodetector.A wide detection range from visible (405 nm) to near-infrared (1550 nm) light was enabled by the vertical p-n heterojunction between the p-type antimony telluride (Sb2Te3) thin film and the n-type silicon (Si) substrates. A Sb2Te3 film with a good crystal quality, low density of extended defects, proper stoichiometry, p-type nature, and excellent uniformity across a 4-inch wafer was achieved by atomic layer deposition at 80 °C using (Et3Si)2Te and SbCl3 as precursors. The processed …

Gate-controllable electronic trap detection in dielectrics

Gate controllable electronic trap detection method has been demonstrated by regulating the gate potential of MIS devices. This method is based on shift of capacitance voltage (CV) curve as well as flatband voltage (VFB) measure in less than 10 micro-seconds due to injection or ejection of electrons through the metal gate. Using this method, an electronic trap energy distribution was measured in the HfO2 dielectric film and it confirms a maximum number of traps (Delta_NT) of 1.7x1012 cm-2 corresponding to an energy level (Delta_EIL) of 0.45 eV above silicon conduction band (Si-ECB). In comparis…

采用肖特基接触调控与高介电常数介质场板的3kV以上超低漏电流垂直(011)β-Ga₂O₃功率二极管

Over 3 kV and Ultra-Low leakage Vertical (011) \b{eta}-Ga2O3 Power Diodes with Engineered Schottky Contact and High-permittivity Dielectric Field Plate

本研究通过复合Pt基肖特基接触调控、ZrO₂高κ介质场板边缘电场管理，结合(011)β-Ga₂O₃材料优势，实现了3.7kV击穿电压、超低漏电流且开启电压较低的垂直功率二极管，为千伏级β-Ga₂O₃功率器件开发提供新策略。

非均匀电场中的层状相：面内旋转对称性的破坏和介电常数失配的作用

Lamellar Phases in Nonuniform Electric Fields: Breaking the In-Plane Rotation Symmetry and the Role of Dielectric Constant Mismatch

我们考虑在空间非均匀电场的影响下层状相的取向转变。平行和垂直层状堆叠之间的过渡相对于基板的系统参数的函数进行了研究。介电电泳的能量和具有垂直于场的方向的介电界面的能量惩罚被确定为在介电常数失配中的自由能膨胀中的线性和二次项。我们发现，只要介电常数失配$Δ\eps$小于某一临界值$Δ\eps_c$，无论电极间的电压差有多大，都能实现平行层状堆叠。在$Δ\eps>Δ\eps_c$处，如果电压足够高，则将出现垂直堆叠。非均匀场消除了更常见的均匀场中存在的面内简并。因此，我们计算了不同取向的晶粒的能量。作用在晶粒上的扭矩导致晶粒只偏向一个取向。这些结果对嵌段共聚物的取向和纳米尺度上的表面图案化有直接的影响。

非平衡金属-绝缘体转变时的介质击穿和雪崩

Dielectric breakdown and avalanches at non-equilibrium metal-insulator transitions

最近的实验在VO 2薄膜的有限温度Mott转变的启发，我们提出了一个经典的粗晶粒介电击穿模型，其中每个自由度代表一个纳米晶粒，从绝缘体过渡到金属，随着温度和电压的增加，在随机阈值，由于淬火无序。我们描述了由此产生的非平衡金属-绝缘体过渡的性质，并解释了电阻跳变分布的普遍特征。我们预测，通过调整电压，接近另一个临界点，它将一个阶段的“螺栓”一样的雪崩从雪崩一样的。

用于超薄二维光电子学的天然层状金云母介电材料

Natural layered phlogopite dielectric for ultrathin two-dimensional optoelectronics

本文提出将天然金云母剥离为超薄高κ介电层，并验证其可显著提升MoS₂晶体管、光电探测器及NMOS反相器性能。

High mobility conducting channel at semi-insulating GaAs -- metal oxide interfaces

Absence of an efficient technology of GaAs passivation limits the use of III-V semiconductors in modern electronics. The effect reported here can possibly lead to a solution of this long standing problem. We found that an electrically conducting interfacial channel is formed when insulating metal oxide dielectrics are deposited on untreated semi-insulating GaAs wafers by reactive RF sputtering in argon/oxygen plasma. The conducting channel is n-type with the surface charge density of 10^7 to 10^10 cm^-2 and Hall mobility as high as 6000 cm^2/Vsec, depending on the RF plasma excitation power an…

高k介电材料与二维MoS2之间的超洁净界面

Ultra-clean interface between high k dielectric and 2D MoS2

本文发现半导体工艺兼容的高k介质ZrO2可与单层MoS2形成无缺陷超洁净界面，显著抑制非故意掺杂并提升二维TMD晶体管性能。

微加工器件中表面闪络电压的增加

Increased surface flashover voltage in microfabricated devices

随着对微加工器件中改进性能的需求，施加更大的电场和电压的必要性变得明显。当在真空中操作时，电压通常受到沿电介质表面形成的表面闪络的限制。通过修改制造工艺，我们发现有可能使闪络电压增加一倍以上。我们的发现对实现下一代微米和纳米制造的设备和用于实现可扩展的离子量子技术的片上离子阱阵列的制造具有重大影响。

基于氧化物干法转移实现单晶MoS$_2$晶圆级集成用于柔性电子器件

Wafer-scale Integration of Single-Crystalline MoS$_2$ for Flexible Electronics Enabled by Oxide Dry-transfer

本文提出一种以高介电氧化物为介质的晶圆级干法转移技术，将4英寸单晶MoS₂集成到柔性衬底，所制柔性FET阵列性能优异，并成功演示了低功耗反相器与机器人触觉识别系统。

溶液处理半导体的大面积、低电压、反双极异质结

Large-area, low-voltage, anti-ambipolar heterojunctions from solution-processed semiconductors

具有惰性或悬挂无键表面的半导体材料的出现为形成范德华异质结构创造了机会，而没有传统外延生长的限制。例如，分层的二维（2D）半导体已经被结合到具有栅极可调电子和光学功能的异质结构器件中。然而，2D材料提出了处理挑战，这些挑战已经阻止了这些异质结构以足够的可扩展性和/或均匀性来生产，以使其能够并入大面积集成电路中。在这里，我们扩展了范德华异质结的概念，半导体p型单壁碳纳米管（s-SWCNT）和n型非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜，可以在晶圆级的高空间均匀性的溶液处理或溅射。所得到的大面积、低电压p-n异质结表现出具有高开/关比的反双极转移特性，非常适合于电子、光电和电信技术。