有機-無機ハイブリッド誘電体は、フレキシブルでウェアラブルな電子機器のためのゲート誘電体層の誘電率(k)と機械的柔軟性の両方を改善する可能性から注目を集めています。従来の溶液ベースのハイブリッド材料は、厚さが薄くなると誘電体の品質を維持するのが難しいという課題があります。これに対処するために、本研究では、超薄型で均一な高-k有機-無機ハイブリッド誘電体を作成するための新しい気相合成法を紹介します。開始化学気相成長(iCVD)を使用して、2-ヒドロキシエチルメタクリレートとトリメチルアルミニウムを用いたハイブリッド誘電体を一連の方法で合成しました。この方法では、厚さと組成を正確に制御して、均一で欠陥のないハイブリッド誘電体を作成することができます。これらの誘電体は、k値が7で、厚さが5 nm未満の等価酸化物厚さでも、2 MV/cmで3 × 10–7 A/cm²未満の低リーク電流密度を誇ります。この誘電層は、優れた化学的安定性、滑らかな表面形態、および2.6％までの引張ひずみ下でも性能を維持します。これらのハイブリッド誘電体をゲート誘電体として使用する有機薄膜トランジスタは、ヒステリシスのない伝達特性と優れた機械的柔軟性を示し、動作電圧は最大4Vです。この革新的なiCVDプロセスにより、これらのハイブリッド誘電体は、高性能で低消費電力のフレキシブル電子機器の有望な候補となります。- 論文カバーピクチャーの制作はサピエンスが担当しました。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsami.8b12716