研究目的
展示一种用于黑磷（BP）晶体管的疏水聚合物封装技术，该技术通过防止降解和氧化，在高电流密度下提升其性能与可靠性，同时保持高电学性能。
研究成果
PHMA-co-PS包覆技术显著提升了黑磷晶体管在高电流密度下的性能与可靠性，增强了开关比、击穿电压及稳定性。该方法为黑磷在电子和光电器件中的实际应用提供了可行途径。
研究不足
该研究聚焦于封装对BP晶体管电学特性和可靠性的影响，但未深入探究除环境空气外多种条件下的长期稳定性。比较范围仅限于Al2O3和PHMA-co-PS封装方法。
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通过界面工程提升黑磷晶体管在高电流密度下的性能与可靠性
DOI：10.1021/acsami.8b16507
期刊：ACS Applied Materials & Interfaces
出版年份：2018
更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要：
少层黑磷（BP）因其高载流子迁移率和可调带隙，近期成为电子与光电器件领域极具前景的二维材料。然而该材料在环境条件下易因P-P键断裂而快速降解氧化，因此亟需开发能隔绝氧气和水分同时保持器件高电学性能的封装技术。本研究展示了一种具有高导热性的疏水聚合物封装方法，在保持BP背栅晶体管电学特性方面优于常规Al?O?封装——不仅迁移率更高且陷阱态更少。室温下开关比提升超过一个数量级，极低温环境下提升超过四个数量级。强场输运研究首次系统揭示了0.16微米晶体管在20K温度下实现1.2mA/μm高电流时，具有突破性的-5.5V耐压特性。这些发现为获得高性能二维半导体开辟了新途径：在环境条件下显著提升击穿电压、开关比及稳定性，为电子与光电器件的实际应用奠定基础。
作者：
Xuefei Li，Jingyi Wu，Yunsheng Ye，Shengman Li，Tiaoyang Li，Xiong Xiong，Xiaole Xu，Tingting Gao，Xiaolin Xie，Yanqing Wu
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