AS | 复旦大学沈健、郭杭闻、石武等： 面向二维铁电场效应晶体管的高介电自支撑氧化物薄膜集成

背景：二维铁电场效应晶体管结合了二维半导体的原子级沟道优势与铁电非易失特性，在高能效计算与存储领域潜力巨大，但传统氧化物外延生长条件苛刻，难以兼容现有工艺。自支撑薄膜技术为范德华异质集成提供了新方案，但仍面临薄膜卷曲形变和氧空位导致漏电等挑战。研究目的：复旦大学等合作团队旨在提出一种面向二维铁电场效应晶体管的高介电自支撑氧化物薄膜范德华集成新策略，以克服工艺集成难题并抑制漏电流，实现高性能器件。结论：该研究采用PMMA辅助转移工艺有效抑制了自支撑薄膜的卷曲，并通过器件微缩化设计在不引入介质阻挡层的情况下显著降低了漏电，实现了本征铁电翻转。基于此构建的BTO/MoS2 FeFET表现出优异的电学性能，包括大存储窗口和高介电常数，并成功演示了非易失逻辑与神经形态计算应用，验证了该技术的可靠性与可扩展性。