黑磷(BP)是最稳定的磷同素异形体,具有很强的面内各向异性电荷传输能力。 发现其在BP和高k栅极电介质之间的界面特性对于增强载流子迁移率和静电控制至关重要。 在这里,我们研究了界面工程对具有类似3.4 nm的超薄二氧化ha(HfO2)栅极电介质的BP晶体管的传输特性的影响。 在室温下,通过改善BP /,可同时实现类似于536 cm(2)V(-1)s(-1)的高空穴迁移率和接近66 mV / dec的近理想亚阈值摆幅(SS)。 HfO2界面质量通过热处理获得。 这归因于ha(Hf)原子对磷悬挂键的钝化,产生了化学上更稳定的界面,界面态密度的显着降低证明了这一点。 此外,我们发现过高的热处理温度(超过200摄氏度)可能有害地改变BP晶体结构,这会由于电荷杂质的散射和晶格位移而导致沟道电阻和迁移率下降。 这项研究有助于通过接口工程开发高性能基于BP的晶体管。