電子工学：ファンデルワールス材料の静電反発力に基づく転写

ファンデルワールス（vdW）材料は、高密度トランジスターやエネルギー効率の高い計算に向けた平面回路の3D集積化に、またとない機会をもたらす。高品質vdW材料の合成に要求される高い熱履歴や特殊な基板に起因して、高い無損傷性、清浄性、スピードや、大規模、低コスト、汎用性など、さまざまな工業的要求を同時に満たすことのできる高度な転写技術が必要とされる。しかし、エッチング機構またはエッチングフリー機構に基づくこれまでの取り組みでは、前述の側面の1つまたは2つが改良されるに過ぎず、包括的で系統的な解決策は依然として見つかっていない。今回我々は、静電反発力によって可能になった高度な転写技術を実証する。この技術は、相補型金属酸化膜半導体（CMOS）産業に適合するアンモニア溶液を用い、エッチングフリー、高歩留まり、高速、ウエハースケール、低コストで、広く応用可能である。材料の高い無損傷性と界面清浄性によって、2D電界効果トランジスターにおいて、歩留まり100％、ゼロに近いヒステリシス（7 mV）、ほぼ理想的なサブスレッショルドスイング（65.9 mV dec⁻¹）という優れたデバイス性能が達成された。さらにビスマスのコンタクトと組み合わせることで、1 Vバイアス下で1.3 mA μm⁻¹という非常に高いオン電流が達成された。この高度な転写法は、vdW材料に基づくエレクトロニクスに簡便かつ製造可能な解決策をもたらし、今後の高度な3D集積化への道を開く。

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