National Yang Ming Chiao Tung Üniversitesi ve TSMC Araştırma ekibi, Nature Electronics dergisinde yayınlanan bir çalışmada, tek katmanlı molibden disülfit (MoS2) transistöründe gate dielektrik olarak kullanılan ultra ince alüminyum oksit tamponunu gösterdi. Bu yapı, sadece bir atom kalınlığındaki halbiyleti çevreleyen izolanmanın elektron akışını bozmadan güçlü bir kontrol sağlama problemini çözmeyi hedefliyor. Çalışma, iki boyutlu yarıiletkenlerde uzun süredir karşılaşılan arayüz sorununa yönelik bir çözüm sunuyor.

Tampon, CVD ile üretilen MoS2 katmanının üzerine epitaksiyel bir alüminyum katmanı yerleştirilerek oksitlenerek yaklaşık 0,42 nm kalınlıkta bir Al2O3 katmanı oluşturur; üzerine yüksek-κ hafnium oksit dielektrik eklenir. Bu yapı, gate dielektriğinin eşdeğer oksit kalınlığını yaklaşık 1 nm ye indirirken, maksimum transkonduktansı 0,45 mS μm-1 seviyesine ulaştırır. Alüminyum oksit, hafnium oksit için düz bir temel sağlarken, MoS2 kanalıyla elektriksel etkileşimi azaltarak elektron taşımacılığını korur.