二次元（2D）超伝導材料は、小型光電子デバイスの開発に有望であることがわかっています。ただし、より少ないエネルギー消費で良好に動作するには、これらの小型デバイスはより高いゲート容量 (つまり、印加される電圧に比例してより多くの電荷を蓄積できるゲート) を必要とします。

ゲート絶縁体やゲート誘電体の厚さを減らさずにゲート容量を増やす 1 つのアプローチには、次のような高誘電率 (ε) の絶縁材料の使用が必要です。酸化ハフニウム(HfO₂）。これは有利な解決策である可能性がありますが、これらの材料を 2D 半導体と統合するのは難しいことがわかっています。

復丹大学の研究者は最近、さまざまな 2D チャネル材料と統合できる高μ度の 2D ペロブスカイト酸化物を準備しました。彼らの紙、に掲載されましたネイチャーエレクトロニクス、将来のオプトエレクトロニクスのダウンスケールに新たな機会を開く可能性があります。

「二次元（2D）半導体と互換性のある高誘電率（高μ）ゲート誘電体は、スケールアップされた光電子デバイスには不可欠である」とSiyuan Li、Xinya Liuとその共同研究者らは論文で述べている。

「しかし、従来の 3 次元誘電体を、ダングリングボンドのない表面を持つ 2D 材料と統合することは困難です。我々は、2D ペロブスカイト酸化物 Sr が2_注意3_○10_{トップダウンのアプローチで作成され、さまざまな 2D チャネル マテリアルと統合できます。}シニア2

注意₃○₁₀研究者の論文で紹介された2Dペロブスカイト酸化物は、トップダウンの調製戦略に従って合成されました。_{SNO ナノシートを作成した後、それをさまざまな 2D 材料上に転写することができました。}特筆すべきは、Sr2

注意₃○₁₀24.6 の高い Ύ° と適度なバンドギャップを示します。_{これらの有利な特性により、グラフェン、}二硫化モリブデン、二硫化タングステンおよび二セレン化タングステン。小型オプトエレクトロニクスの開発における合成2Dペロブスカイト酸化物の可能性を評価するために、研究者らはそれを二硫化モリブデンや二硫化タングステンなどのさまざまなチャネル材料に転写した。

次に、これらの材料と Sr を統合したトランジスタの性能をテストしました。2_注意3_○10_。「二硫化モリブデントランジスタはオン/オフ比10を示します」

6^{電源電圧 2 V、サブスレッショルド振幅 88 mV dec の場合}–1^{」と李氏、劉氏らは論文に書いている。}「二硫化タングステンフォトトランジスタは、約10の光電流対暗電流比を示します。

6^{紫外線 (UV) 応答性 5.5 â × 10}3?^A～W–1ゲート制御と光活性ゲート誘電体からの電荷転送の複合効果により、可視光または紫外光照明下で。^{この研究者チームによって収集された最初の発見は、簡単な手順に従ってペロブスカイト酸化物とさまざまなチャネル材料を首尾よく統合できたため、非常に有望なものでした。}さらに、Sr の高濃度とともに、半導体と誘電体の間に確立された明確な界面

2_注意3_○10_{、チャネル材料の効率的なゲート制御が可能になることがわかりました。}「また、光活性誘電体を備えたフォトトランジスタが紫外可視デュアルバンド光検出を提供できることも示しました。この場合、紫外光と可視光の照明が別々の端子で区別されます」と研究者らは論文に書いている。

Li、Liu、および彼らの共同研究者らによるこの最近の研究は、既存の半導体およびチャネル材料と統合できる追加の 2D ペロブスカイト酸化物の合成への道を間もなく開く可能性があります。

これらの 2D を総称して、ペロブスカイト酸化物は、より小型で性能が良く、エネルギー効率の高いエレクトロニクスやオプトエレクトロニクスの開発に使用できる可能性があります。詳細情報:

: