2차원(2D) 물질은 구조적 다양성, 높은 기능성, 그리고 용이한 집적을 바탕으로 다양한 소자 아키텍처에 대해 고급 응용을 목적으로 널리 채택되어 왔다. 여러 아키텍처 가운데 분할 게이트 전계효과 트랜지스터(split-gate field-effect transistors, SG-FETs)는 소스/드레인 전극을 따라 순차적으로 위치한 SG 전극을 기반으로 폭넓게 연구되어 왔다. 본 논문에서는 서로 수직인 갭 방향을 갖는 두 가지 서로 다른 균일한 몰리브덴 디설파이드(molybdenum disulfide, MoS2) 기반 SG-FET 구조, 즉 AND-FET과 OR-FET을 제안한다. 종방향 또는 횡방향의 갭 SG 구조를 갖는 경우 각각 AND 또는 OR 스위칭 특성을 나타낼 수 있다. 또한 AND-FET와 OR-FET은 두 개의 n형 트랜지스터의 직렬 및 병렬 연결의 접힘(folded) 구조로 간주된다. 이러한 스위칭 소자를 사용하여 단일 활성 채널을 통해 NAND 및 NOR 논리 게이트를 성공적으로 시연하였다. 이러한 접근법은 2D 물질 기반 차세대 전자 소자의 다기능성과 고집적화를 구현하기 위한 길을 열어줄 것으로 기대된다.

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