具有亚2-nm沟道长度的二维垂直p-n结二极管（英文）

作者：王浩云; 宋星宇; 李东燕; 李泽鑫; 许翔; 陈韵欣; 刘鹏斌; 周兴^*; 翟天佑^*

来源：Science China-Materials, 2023, 66(09): 3637-3643.

尺寸极限微缩的p-n结二极管对互补金属氧化物半导体(CMOS)集成电路的发展至关重要.然而,由于界面缺陷和短沟道效应,实现5 nm以下沟道长度的p-n结二极管仍然面临着巨大的挑战.本文展示了1.9 nm沟道的WSe2/WS2垂直p-n结二极管,实现了～8×103的高开关比和～17的整流比.此外,沟道长度为4.7 nm的器件具有～104的高开关比和～103的整流比.其高性能源于无肖特基势垒的接触导致的理想带排列,以及无缺陷的全范德华(vdW)界面导致的低隧穿电流和小的费米钉扎效应.因此,我们实现了p-n二极管的本征性能.该策略也可以扩展到其他的p-n结,如WSe2/MoSe2和WSe2/MoS2,这表明我们的策略具有普适性.该策略为电子器件尺寸微缩和集成电路的进一步发展提供了新的思路.

• 单位
  华中科技大学