PZT铁电栅MoS2场效应晶体管的电输运特性研究

项目名称： PZT铁电栅MoS2场效应晶体管的电输运特性研究

项目编号： No.11404373

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 李涛

作者单位： 南阳师范学院

项目金额： 30万元

中文摘要： MoS2具有类石墨烯的二维平面结构，且存在1-2eV的能隙，在低静态功耗、高开关比的超薄沟道晶体管有着重要的应用前景。调控MoS2沟道载流子的输运并揭示其物理机制，是MoS2晶体管研究中的关键性基础问题。铁电薄膜具有高的介电常数和自发极化特性，将其作为栅介质调控MoS2沟道载流子的输运，有望提高晶体管的迁移率并使其具有非挥发性。本项目拟采用锆钛酸铅（PZT）作为背栅，通过制备具有不同微结构的PZT薄膜，研究PZT/MoS2的界面特性对晶体管输运特性的影响。研究晶体管的输运特性随电场和温度的演变规律，阐明PZT的极化特性与MoS2晶体管输运特性的内在联系。深入分析PZT的铁电性与MoS2晶体管非挥发性之间的内在联系，揭示PZT铁电极化与MoS2沟道载流子之间的耦合机制。该项研究可深化对铁电极化调控二维材料输运特性物理机制的认识，同时为发展基于二维材料的非挥发性铁电场效应器件提供参考。

中文关键词： MoS2场效应晶体管；PZT铁电薄膜；铁电极化；非挥发特性；高介电常数

英文摘要： As a two-dimensional(2D) semiconductor with large bandgap of 1-2 eV, MoS2 has potential applications in low-power, high-on/off ratio ultrathin channel transistors. Understanding and controlling the transport properties of carriers is the key and fundament

英文关键词： MoS2 field-effect transistors；PZT ferroelectric films；ferroelectric polarization；nonvolatile functionality；high-k