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利用第一性原理计算，我们研究了六种过渡金属氮化物卤化物 (TMNH)：HfNBr、HfNCl、TiNBr、TiNCl、ZrNBr 和 ZrNCl 作为过渡金属二硫属化物 (TMD) 沟道晶体管的潜在范德华 (vdW) 电介质。我们计算了剥离能量和体声子能量，发现这六种 TMNH 是可剥离的并且具有热力学稳定性。我们计算了单层和体 TMNH 在平面内和平面外方向的光学和静态介电常数。在单层中，平面外静态介电常数范围为 5.04 (ZrNCl) 至 6.03 (ZrNBr)，而平面内介电常数范围为 13.18 (HfNBr) 至 74.52 (TiNCl)。我们表明，TMNH 的带隙范围从 1.53 eV（TiNBr）到 3.36 eV（HfNCl），而亲和力范围从 4.01 eV（HfNBr）到 5.60 eV（TiNCl）。最后，我们估算了具有六个 TMNH 单层电介质和五个单层通道 TMD（MoS 2 、MoSe 2 、MoTe 2 、WS 2 和 WSe 2 ）的晶体管的电介质漏电流密度。对于 p- MOS TMD 通道晶体管，30 种组合中有 25 种的漏电流小于六方氮化硼 (hBN)，一种众所周知的 vdW 电介质。对于以 HfNCl 为栅极电介质的 ap -MOS MoSe 2 晶体管，预测最小双层漏电流为 1.15×10 -2 A/cm 2。据预测，HfNBr、ZrNBr 和 ZrNCl 也会在某些 p-MOS TMD 晶体管中产生微小的漏电流。
过渡金属氮化物卤化物电介质
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