Large-area, low-voltage, anti-ambipolar heterojunctions from solution-processed semiconductors
具有惰性或悬挂无键表面的半导体材料的出现为形成范德华异质结构创造了机会，而没有传统外延生长的限制。例如，分层的二维（2D）半导体已经被结合到具有栅极可调电子和光学功能的异质结构器件中。然而，2D材料提出了处理挑战，这些挑战已经阻止了这些异质结构以足够的可扩展性和/或均匀性来生产，以使其能够并入大面积集成电路中。在这里，我们扩展了范德华异质结的概念，半导体p型单壁碳纳米管（s-SWCNT）和n型非晶铟镓锌氧化物（a-IGZO）薄膜，可以在晶圆级的高空间均匀性的溶液处理或溅射。所得到的大面积、低电压p-n异质结表现出具有高开/关比的反双极转移特性，非常适合于电子、光电和电信技术。
2014-12-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
Tuning the Electronic Properties of Two-Dimensional Lepidocrocite Titanium Dioxide Based Heterojunctions
本文通过密度泛函理论研究了二维TiO2与MoSSe构成的范德华异质结，发现界面原子终止类型可调控电荷转移和能带排列，使其呈现II型或III型对齐，为相关应用提供了理论依据。
2024-10-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Gate-tunable carbon nanotube-MoS2 heterojunction p-n diode
pn结二极管和场效应晶体管（FET）是现代电子学和光电子学中最普遍存在的两种构件。近年来，降维材料的出现表明这些成分可以缩小到原子厚度。虽然高性能的场效应器件已经从单层材料和它们的异质结构中实现，但是由异质结材料衍生的p-n异质结二极管明显地不存在，并且限制了复杂的电子和光电电路的制造。在这里，我们展示了一个栅极可调的p-n异质结二极管使用半导体单壁碳纳米管（s-SWCNT）和单层二硫化钼（SL-MoS 2）作为p型和n型半导体，分别。这两个直接带隙半导体的垂直堆叠形成具有电特性的异质结，该异质结可以利用施加的栅极偏置来调谐，以实现从绝缘到整流的宽范围的电荷传输行为，其中正向与反向偏置电流比超过10^4。该异质结二极管对光辐射也有很强的响应，外量子效率（EQE）为25%，光响应快< 15 μs。由于单壁碳纳米管具有各种各样的电性能作为手性的函数，并且由于越来越多的原子薄的2D纳米材料被隔离，这里提出的栅极可调p-n异质结概念应该被广泛推广，以实现多样化，高性能的电子学和光电子学。
2013-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Chiral Pinwheel Heterojunctions Self Assembled from C60 and Pentacene
我们证明了C $_{60}$和并五苯（Pn）分子的自组装成受体-供体异质结构，这是有序的-尽管构成分子的高度对称- { \it手性}。Pn沉积在Cu（111）上至单层覆盖，产生如前所述的随机平铺（$R$）相。在$R$相Pn上，后沉积的C $_{60}$分子导致Pn分子重排成基于手性超分子“风车”的结构域。这两个分子是迄今为止观察到的最高对称性的非手性分子，可以合并成手性异质结构。此外，手性风车（由1个C $_{60}$和6个Pn组成）可以以不同的方式共享Pn分子，以产生具有不同晶格参数和手性程度的结构。高分辨率扫描隧道显微镜（STM）的结果和吸附位点的知识，使这些结构的确定，以高度的信心。手性角的测量结果与预测结果一致，进一步证明了模型的准确性。Van der Waals密度泛函理论计算表明，每个C $_{60}$周围的Pn分子绕其长轴扭转弯曲，并且每个风车中存在C $_{60}$到Pn的电荷转移.
2013-09-02 cond-mat.mes-hall
One-dimensional magnetic conduction channels across zigzag graphene nanoribbon/hexagonal boron nitride heterojunctions
本研究利用第一性原理和平均场Hubbard模型，揭示了之字形石墨烯纳米带/六方氮化硼异质结中由电荷转移引起的一维磁传导通道，并证明其自旋劈裂可受外场调控，为原子级薄自旋电子器件提供了平台。
2024-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Self-consistent quasi-particle $GW$ and hybrid functional calculations for Al/InAs/Al heterojunctions: band offset and spin-orbit coupling effects
本研究结合 DFT 杂化泛函与 QS$GW$ 计算，验证了 Al/InAs/Al 异质结的电子结构，并揭示自旋轨道耦合导致的线性自旋劈裂，为大型异质结计算提供了可靠近似。
2024-05-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
One-dimensional electron gas in strained lateral heterostructures of single layer materials
电子气沿着其中一个空间方向的限制为沿着许多实际电子应用的侧面研究量子输运的基本原理开辟了一条途径，高电子迁移率晶体管就是一个突出的例子。具有不同电子极化的两种材料的异质结可用于导电通道的工程设计。将这个概念扩展到单层材料导致一维电子气（1DEG）。MoS 2/WS 2横向异质结构被用作实现1DEG的原型。电子极化的不连续性是通过应变的异质结，利用在MoS 2和WS 2之间的压电耦合的差异。提出了一个完整的理论，描述了二维材料的横向异质结中的诱导电场分布，并通过第一性原理计算进行了验证。
2017-03-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Determination of band alignment in the single layer MoS2/WSe2 heterojunction
过渡金属二硫属化合物（TMD）作为二维电子材料的出现激发了基于TMD异质结构的新型电子和光子器件的建议。本文报道了用微束X射线光电子能谱学（μ-XPS）和扫描隧道显微镜/能谱（STM/S）测量TMD异质结构能带偏移的方法。我们确定了$\textrm{MoS}_2$和$\textrm{WSe}_2$之间的II型对齐，其价带偏移（VBO）值为0.83 eV，导带偏移（CBO）为0.76 eV。第一性原理计算表明，在这种异质结构与不同的硫族元素原子，电子结构的$\textrm{WSe}_2$和$\textrm{MoS}_2$被很好地保留在各自的层，由于一个弱的层间耦合。此外，从密度泛函理论（DFT）得到0.94 eV的VBO，与实验测定一致。
2015-04-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Mapping Charge Recombination and the Effect of Point Defect Insertion in Gallium Arsenide Nanowire Heterojunctions
电子器件对其组成半导体中的缺陷极其敏感，但定位体半导体中的电子点缺陷以前是不可能的。在这里，我们应用扫描透射电子显微镜（STEM）的电子束-感应电流（EBIC）成像映射在GaAs纳米线肖特基二极管的电子缺陷。使用非破坏性的80或200 kV STEM加速电位成像揭示了在六边形纳米线的表面附近减小的少数载流子扩散长度，从而证明该器件的电荷收集效率（CCE）受到表面缺陷的限制。用300 keV STEM束成像会在GaAs中引入空位-间隙（VI或Frenkel）缺陷，从而增加载流子复合并降低二极管的CCE。我们创建，定位和表征一个单一的插入事件，确定从肖特基接口插入7 nm的缺陷广泛地减少了整个纳米线器件的CCE的10%。因此，可变能量STEM EBIC成像允许对器件的e-h复合景观进行良性映射和精确修改，从而能够进行受控实验，阐明扩展（1D和2D）和点（0 D）缺陷对半导体器件性能的影响。
2020-10-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Catenary-like rippled biphenylene/graphene lateral heterojunction
本文通过第一性原理研究弯曲联苯烯/石墨烯横向异质结的结构与电子性质，发现氢化可形成类悬链线波纹半导体，并揭示其带隙随石墨烯宽度变化及强各向异性输运和负微分电阻，为二维纳米器件设计提供依据。
2025-03-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Reinventing Solid State Electronics: Harnessing Quantum Confinement in Bismuth Thin Films
固态电子学依赖于有意将杂质原子或掺杂剂引入半导体晶体和/或在不同材料（异质结）之间形成结以产生整流器、势垒和导电路径。通过这些构建块，实现电流和电压的切换和放大。随着微型化继续发展到临界尺寸在十个原子长度量级的超尺寸晶体管，掺杂以形成整流结的概念失败，并且异质结形成变得极其困难。在这里，它示出有没有必要引入掺杂剂原子，也不是所需的异质结的形成，以实现电流整流的基本电子功能。理想的二极管的行为或整流是第一次完全通过操纵量子限制在约2纳米厚的薄膜组成的一个单一的原子元素，半金属铋。对于纳米电子学来说至关重要的是，这种新的量子方法可以实现室温操作。
2016-09-17 cond-mat.mes-hall
Non-Local Conductance Modulation by Molecules: STM of Substituted Styrene Heterostructures on H-Terminated Si(100)
用扫描隧道显微镜和从头算方法研究了硅衬底上由CF 3和OCH 3取代的苯乙烯分子组成的一维有机异质结构。偶极场的OCH 3-苯乙烯分子被发现，以提高通过附近的OCH 3-苯乙烯/CF 3-苯乙烯异质结的分子的导电。那些CF 3-苯乙烯抑制运输通过附近的硅。因此，取代基的选择和它们在主体分子上的连接位点提供了在分子尺度上差异调节分子和底物传输的手段。
2008-07-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Schottky barriers in carbon nanotube heterojunctions
我们研究了金属和半导体单壁碳纳米管之间的异质结的电子性质。与传统的半导体异质结构相比，一维纳米管系统中长程库仑相互作用的无效屏蔽大大改变了电荷转移现象。耗尽区的长度在很宽的范围内（从纳米管半径到纳米管长度）敏感地取决于掺杂强度而变化。肖特基势垒引起异质结的I-V特性的不对称性，这与Yao { \it et al.}和Fuhrer { \it et al.}动态电荷积累结附近的结果在一个阶梯状增长的电流在反向偏置。
1999-10-11 cond-mat.mes-hall
Modulation of Electrical Conduction Through Individual Molecules on Silicon by the Electrostatic Fields of Nearby Polar Molecules: Theory and Experiment
我们报告的合成，扫描隧道显微镜（STM）和理论建模的静电和输运性质的一维有机异质结构组成的连续线的CF 3-和OCH 3-取代的苯乙烯分子在硅上。在适当的条件下，发现这些极性分子发出的静电场强烈影响通过附近分子和下面的衬底的导电。对于合适的对齐的OCH 3-苯乙烯分子的分子链中的OCH 3基团，其组合的电场显示由从头计算密度泛函计算，以引起沿OCH 3-苯乙烯链，导致在强烈增强的导电通过OCH 3-苯乙烯分子附近的异质结为适度低的负衬底偏压，如实验观察到的潜在的配置文件。在类似的偏置条件下，在实验和理论上都发现与CF 3基团相关的偶极子抑制了底层硅中的输运。在正衬底偏压下，模拟表明，CF 3-苯乙烯分子的不同结构和静电性质可能导致在低温下异质结附近的更急剧的局部导电增强。因此，取代基的选择，它们在硅上的主体苯乙烯分子上的附着位点和分子偶极和更高的多极矩的取向提供了在分子尺度上差分调谐传输的手段。
2008-12-18 cond-mat.mes-hall
Electronic transmission in the lateral heterostructure of semiconducting and metallic transition-metal dichalcogenide monolayers
我们分别研究了半导体和金属过渡金属二硫属化物单分子膜MoSe $_2$和NbSe $_2$的横向异质结的电子输运性质。我们采用基于第一性原理能带结构的多轨道紧束缚模型计算了电子的传输几率。传输概率取决于自旋和谷自由度。这种依赖性通过界面结构而发生质的变化。具有锯齿形界面的异质结构在传输过程中保留了电子的自旋和谷值。另一方面，扶手椅界面使导电电子能够随着谷的变化而传输，并由于谷翻转传输而增加了空穴掺杂结中的电导。我们还讨论了异质结中电流的自旋极化和谷极化。
2019-04-03 cond-mat.mes-hall
Electronic Transport and Thermopower in 2D and 3D Heterostructures--A Theory Perspective
在这篇综述中，我们讨论了界面和异质结对材料的电子和热电输运性质的影响。我们回顾了最近在理解二维（2D）材料中的电子输运方面的进展，从石墨烯到过渡金属二硫属化物（TMD），它们的同质结（晶界），横向异质结（如石墨烯/MoS $_2$横向界面）和垂直范德华（vdW）异质结构。我们还回顾了二维异质结的热电性能的工作，以及它们在创建设备，如共振隧穿二极管（RTD）的应用。最后，我们把我们的重点放在三维（3D）异质结构的工作。虽然输运在3D异质结构已经研究了几十年，在这里，我们回顾了最近的进展，理论和模拟的量子效应通过维格纳和非平衡格林函数（NEGF）的方法对运输。这些模拟技术已成功地应用于了解异质结对热电性能的影响，在能量收集和电子共振隧穿中的应用，在RTD中的应用。我们的结论是，已经取得了巨大的进展，在模拟和实验的目标，了解运输异质结构，这一进展将很快被parlayed到改进的能量转换器和量子纳米电子器件。
2019-03-14 cond-mat.mes-hall
Single Particle Transport in Two-dimensional Heterojunction Interlayer Tunneling Field Effect Transistor
本文从理论上研究了二维半导体单层垂直叠层中的单粒子隧穿，并提出和描述了它在新型二维异质结层间隧穿场效应晶体管（Thin-TFET）中的应用。隧穿电流的计算通过使用的形式主义的基础上的Barthel的转移哈密顿量，并包括一个半经典的治疗散射和能量展宽的影响。两种2D材料之间的错位也进行了研究，发现影响隧穿电流的大小，但有一个适度的影响，其栅极电压的依赖性。我们的模拟结果表明，Thin-TFTs可以实现非常陡峭的亚阈值摆动，其下限最终由能量展宽产生的二维材料的能隙中的带尾决定。因此，薄TFET作为低电压、低能量固态电子开关是非常有前途的。
2013-12-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci quant-ph
Self-Aligned van der Waals Heterojunction Diodes and Transistors
一般的自对准制造方案在这里报道了不同类别的电子器件的基础上范德华材料和异质结。特别地，自对准使得能够在单层MoS 2中制造具有接近理想的电流饱和特性和低至135 nm的沟道长度的源极-栅极晶体管。此外，自对准的范德华p-n异质结二极管实现了完全的静电控制的p型和n型组成半导体在一个双栅极的几何形状，在栅极可调的平均值和方差的反双极高斯特性。通过有限元器件模拟，阐明了源极-栅极晶体管和双栅极反双极器件的工作原理，从而为采用自对准几何结构的其他器件提供了设计规则。例如，通过接触掺杂的二硫化钼同质结二极管和基于有机半导体的混合维异质结证明了该方案的多功能性。这种方法的可扩展性也显示通过制造自对准短沟道晶体管的子衍射沟道长度在150 nm至800 nm的范围内，使用光刻的化学气相沉积生长的大面积二硫化钼膜。总的来说，这种自对准制造方法代表了将范德华异质结器件可扩展地集成到更复杂的电路和系统中的重要一步。
2018-02-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Direct nanoscale mapping of band alignment in single-layer semiconducting lateral heterojunctions
Aarhus University（奥胡斯大学）；Indian Institute of Technology, Kharagpur（印度理工学院卡格浦尔分校）；Indian Institute of Science（印度科学学院）；National Institute for Materials Science（日本物质材料研究所）；Stanford University（斯坦福大学）
本研究通过纳米ARPES和光致发光结合，实现了单层半导体横向异质结中能带对齐的纳米级映射，揭示了II型能带对齐的机制，并为定制能带工程提供了平台。
2026-02-03 cond-mat.mes-hall
Impact of inherent energy barrier on spin-orbit torques in magnetic-metal/semimetal heterojunctions
该研究揭示金属异质结中被忽视的固有能垒对自旋输运的调控作用，在Ni81Fe19/Bi0.1Sb0.9双层膜中观测到远大于类阻尼矩的类场矩，验证了能垒改变自旋混合电导的理论，为界面工程调控自旋器件提供新机制。
2023-08-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nonreciprocal Charge and Spin Transport Induced by Non-Hermitian Skin Effect in Mesoscopic Heterojunctions
对各种物理系统中的非厄米趋肤效应（NHSE）的研究具有重要意义。与非电子系统的最新进展相比，NHSE在凝聚态物理中的实现仍然是难以捉摸的。在这里，我们表明，NHSE可以被设计在介观异质结（系统加水库），其中在两个通道的系统中的电子相互移动有不对称耦合的水库。这使得系统中向前和相反方向移动的电子具有不相等的寿命，因此产生了点能隙光谱拓扑。相应地，电子本征态在开边界条件下表现出NHSE，与广义布里渊区的描述一致。这样一个由纳米粒子设计的NHSE明显地表现为非互易电荷电流，可以通过标准的输运测量来探测。此外，我们将这种情况推广到自旋分辨的NHSE，这可以通过非互易自旋输运来探测。我们的工作为在电子介观系统中实现和检测NHSE开辟了一条新的研究途径，这将导致有趣的器件应用。
2023-01-20 cond-mat.mes-hall quant-ph
Unusual giant magnetoresistance effect in heterojunction structure of ultra-thin single-crystal Pb film on silicon substrate
半导体衬底上的超导薄膜是近年来研究的热点，因为超导薄膜衍生的电子学在未来的数据处理和存储技术中具有广阔的应用前景。通过在Si衬底上外延生长原子级均匀的几个纳米厚的单晶Pb薄膜，形成尖锐的超导-半导体异质结，我们获得了Pb薄膜超导时不寻常的巨磁电阻效应。除了这种效应的巨大根本利益之外，简单的结构以及与当前Si基半导体技术的兼容性和可扩展性为在单个芯片中集成超导电路和检测器提供了很好的机会。
2008-06-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
One-dimensional van der Waals heterojunction diode
The University of Tokyo（东京大学）；Osaka University（大阪大学）；The Pennsylvania State University（宾夕法尼亚州立大学）
该研究通过构建一维范德华异质结纳米管，实现了半导体-绝缘体-半导体异质结的整流效应。
2020-12-06 cond-mat.mes-hall
Evidence for Highly p-type doping and type II band alignment in large scale monolayer WSe2 /Se-terminated GaAs heterojunction grown by Molecular beam epitaxy
以混合范德华（vdW）异质结构布置的二维材料（2D）提供了朝向2D和常规III-V族半导体的组装的途径。本文报道了用分子束外延技术在端硒GaAs（111）B上生长的单层WSe_2的结构和电子性质。反射高能电子衍射图像表现出尖锐的条纹特征，表明通过VDW外延生产的高质量WSe 2层。这通过面内X射线衍射证实。高分辨率X射线光电子能谱和高分辨率透射显微镜证实了WSe 2的单层结构和界面处不存在相互扩散。角分辨光电子能谱的研究表明，一个定义良好的WSe 2带色散和高p掺杂来自WSe 2单层和Se-终止的GaAs衬底之间的电荷转移。通过与局域泛函和杂化泛函理论计算结果的比较，我们发现实验异质结的价带顶与自由单层WSe 2的计算结果接近。我们的实验表明，接近的Se-终止的GaAs衬底可以显着调整WSe 2的电子性质。相对于石墨烯层上的WSe 2的VBM，价带最大值（VBM，位于布里渊区的K点处）向费米能级呈现约0.56 eV的上移，这指示高p型掺杂并且是纳米电子学和光电子学中的应用的关键特征。
2022-01-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Synthesis of Metal-Semiconductor Heterojunctions in Single Graphene Nanoribbons
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Kavli Energy NanoSciences Institute at the University of California Berkeley and the Lawrence Berkeley National Laboratory（加州大学伯克利分校与劳伦斯伯克利国家实验室卡弗里能源纳米科学研究所）；Department of Chemistry, Columbia University（哥伦比亚大学化学系）；Department of Physics, University of Illinois Urbana-Champaign（伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校物理系）；Department of Physics, Cornell University（康奈尔大学物理系）；Department of Materials Science and Nanoengineering, Rice University（莱斯大学材料科学与纳米工程系）
通过顺序表面合成与STM诱导脱氢，在半导体石墨烯纳米带中直接写入金属片段，形成原子级精确的金属-半导体异质结，为低势垒p型接触提供新途径。
2026-10-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Topological transport in Dirac electronic systems: A concise review
狄拉克电子系统中出现了许多新的物理性质，特别是对称性所保护的拓扑性质。Berry相和Berry曲率概念的提出，为系统的拓扑序提供了精确的定义，极大地推动了当前对这类系统的研究。本文介绍了拓扑绝缘体（Bi_2Se_3）、拓扑狄拉克半金属（Cd_3As_2）和拓扑绝缘体-石墨烯异质结的输运性质。对二维拓扑非平凡系统的输运性质，包括拓扑边输运、拓扑谷输运和拓扑Weyl半金属进行了展望。
2017-01-19 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Spin-orbit torque in single-molecule junctions from ab initio
针对单分子层面实现自旋轨道扭矩（SOT）调控的难题，研究人员采用密度泛函理论与非平衡格林函数的自洽方案，计算偏压下非线区单分子结的电流诱导SOT，发现线性区其数值与磁性界面的SOT相近，为单分子SOT的微观理解提供支撑。
2024-02-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
In-depth Understanding of the Band Alignment and Interface States Scenario in Bi$_2$O$_2$Se/SrTiO$_3$ Ultrathin Heterojunction
本研究利用 HRXPS 揭示 Bi$_2$O$_2$Se/SrTiO$_3$ 超薄异质结的 I 型能带偏移，并指出界面态诱导内建电场形成人字形能带构型。
2024-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
In-Plane Anisotropy-Driven Directional Charge Transport in van der Waals p-n Heterojunction
Indian Association for the Cultivation of Science（印度科学文化促进协会）；Sincrotrone Trieste s.c.p.a.（的里雅斯特同步辐射中心）；Indian Institute of Technology Tirupati（蒂鲁帕提印度理工学院）；UGC-DAE Consortium for Scientific Research（UGC-DAE科学研究联盟）
本研究通过构建p-GeS/n-MoS₂异质结二极管，利用GeS的能带各向异性实现定向电荷输运，并展示了各向异性的光电响应，为低对称性二维材料的应用提供了新途径。
2026-06-16 cond-mat.mes-hall
Graphene Schottky diodes: an experimental review of the rectifying graphene/semiconductor heterojunction
在过去的十年中，石墨烯因其独特的优异性能而成为研究最多的材料之一。由于其二维性质，物理和化学性质以及易于操作，石墨烯为下一代电子和传感设备提供了与现有半导体技术集成的可能性。在这种情况下，石墨烯/半导体界面的理解是非常重要的，因为它可以构成一个多功能的独立设备以及更先进的电子系统的构建块。自2004年石墨烯引起科学界的注意以来，器件研究一直集中在更复杂的石墨烯晶体管上，而石墨烯/半导体结尽管重要，但直到最近才开始成为系统研究的主题。因此，对该设备的物理特性和潜力的透彻理解仍然缺失。过去几年的研究表明，石墨烯可以与3D或2D半导体材料形成结，这些半导体材料具有整流特性并表现为优异的肖特基二极管。这些器件的主要创新之处在于肖特基势垒高度可调，这一特性使石墨烯/半导体结成为研究界面输运机制以及在光探测、高速通信、太阳能电池、化学和生物传感等方面应用的重要平台。本文综述了石墨烯/半导体结的研究现状，对模型的尝试和最有前途的应用。
2015-10-14 cond-mat.mes-hall
Conductance oscillations induced by ballistic snake states in a graphene heterojunction
在石墨烯中实现p-n结，结合其无质量狄拉克费米子的无间隙和手性性质，导致了许多有趣的现象的观察，如双极区的量子霍尔效应，克莱因隧穿和法布里-珀罗干涉，所有这些都涉及pn结的电子输运。沿着pn结传播的弹道蛇态被预测会引起电导振荡，表现出其扭曲的性质。然而，沿pn结的输运研究至今仅在低迁移率器件中进行。在这里，我们报告的观察电导振荡由于弹道蛇状态沿p-n界面在高品质的石墨烯封装的六方氮化硼。这些蛇态是非常鲁棒的，因为它们可以在$12$ ~ $μ$ m上传播，仅受我们的样本大小的限制，并且至少在$120$ ~K下存活。在长距离上引导载流子的能力为石墨烯基电子光学提供了关键的构建块。
2015-02-09 cond-mat.mes-hall
Photoluminescence and charge transfer in the prototypical 2D/3D semiconductor heterostructure MoS$_2$/GaAs
新一代的二维材料在光学和电子器件中有着广泛的应用。了解这些材料在与更传统的三维（3D）半导体集成时的特性是实现超薄电子器件的重要挑战。最近的观察表明，通过将MoS $_2$与GaAs组合，可以开发高质量的光电探测器和太阳能电池。在这里，我们提出了本征GaAs，p掺杂GaAs，和n掺杂GaAs衬底上的单层MOS $_2$的光致发光的影响的研究。与由通过几层六方氮化硼与GaAs隔离的MoS $_2$单层组成的对照样品相比，我们观察到所有MoS $_2$ /GaAs异质结中MoS $_2$的发射强度降低了一个数量级。我们还看到了依赖性的trion的A-激子的发光比在光致发光光谱上的类型的基板，一个依赖关系，我们涉及到MOS $_2$和基板之间的静电荷交换时，结形成。扫描开尔文探针显微镜测量的异质结建议I型带对齐，使激子上生成的MoS $_2$单层将被转移到GaAs衬底。我们的研究结果揭示了电荷交换导致带偏移的2D/3D异质结中发挥核心作用的理解和进一步改进的电子器件。
2021-12-03 cond-mat.mes-hall
Pseudo-spin triplet superconductivity in transition-metal dichalcogenide monolayers and Andreev reflection in the lateral heterostructures of 2$H$-NbSe$_2$
本文研究了过渡金属双硫属化物超导单层膜中电子对的赝自旋，表明赝自旋对超导单层膜和金属单层膜横向异质结的电输运性质有重要影响。形成库珀对的两个电子的伪自旋彼此平行，而不像真实自旋是反平行的。在横向异质结中，形成库珀对的电子输运，Andreev反射，被抑制与费米能级交叉的价带附近的边缘在金属单层。数值研究了半导体和超导过渡金属双硫族化合物、MoSe $_2$单层和NbSe $_2$单层的电荷掺杂横向异质结的电输运性质。通过改变电荷密度，我们发现了正常相和超导相电导差的符号变化，并指出这种符号变化是由赝自旋三重态超导电性引起的。
2019-05-30 cond-mat.mes-hall
Simulation electronic thermes of two atoms molecules
在微扰理论的一级中，考虑泡利原理，计算了双原子分子的电子项修正。
2021-02-07 cond-mat.mes-hall
A Ballistic Two-Dimensional Lateral Heterojunction Bipolar Transistor
我们提出并研究了本质上最薄的晶体管概念：基于过渡金属二硫属化物横向异质结构的单层弹道异质结双极晶体管。该器件本质上比场效应晶体管更薄，因为它不需要顶部或底部栅极，因为传输由基极的电化学电势控制。作为典型的双极晶体管，集电极电流经历了十倍的增加，为每60 mV的基极电压在几个数量级在室温下增加，没有复杂的静电优化。我们提出了一个详细的调查的基础上，自洽模拟的静电和量子输运的pnp器件使用MoS $_2$的10 nm的基础和WSe $_2$的发射极和集电极。我们的三端器件模拟确认的工作原理和大电流调制I $_\text{ON}$ /I $_\text{OFF}\sim 10^8$为$ΔV_{\rm EB}=0.5$ V.假设弹道输运，我们能够实现电流增益$β\sim$ 10 $^4$在几个数量级的集电极电流和截止频率高达太赫兹范围。探索二维材料中丰富的双极纳米器件概念，有望在电子和光电子学中获得潜在的应用。
2021-03-24 cond-mat.mes-hall physics.app-ph physics.comp-ph
Quantized thermal conductance in metallic heterojunctions
为了开发下一代电子产品和高效能量收集设备，了解电荷和热量如何在纳米级传输至关重要。金属原子大小的接触是探测量子传输极限的理想系统。金原子接触的热导和电导最近被证明在室温下是量子化的。然而，在这样的测量中的一个大的实验挑战是由金属结在室温下的快速断裂动力学表示的，其可以超过热测量的典型响应时间。在这里，我们使用一个断开结设置相结合的扫描隧道显微镜与悬浮微机电系统与金覆盖的膜和集成的加热器也作为温度计。通过使用其他金属作为尖端材料，即Pt，PtIr和W，我们显示通过单个金原子接触的热传输测量。的热导率的依赖性进行了分析，作为接触的大小和所使用的材料的函数。我们发现，通过使用Pt和Pt-Ir尖端，我们可以最大限度地提高机械稳定性和形成单个Au原子接触的概率。然后，我们展示了量子化的电导和热导与验证的Wiedemann-Franz定律在原子尺度上。我们希望这些发现增加探测金属量子点接触中的热传输的实验技术的灵活性，并使分子结的热性质的调查。
2018-12-12 cond-mat.mes-hall
Vibrational nonequilibrium effects in the conductance of single-molecules with multiple electronic states
研究了单分子结中电荷输运的振动非平衡效应。重点研究了具有多电子态的分子桥，发现电子-振动耦合引发了各种电子振动发射和吸收过程，这些过程深刻影响着单分子结的电导性质和机械稳定性.采用主方程和非平衡格林函数的方法，这些过程进行了详细分析的一个通用模型的分子结和benzenedibutanethiolate绑定到金电极。
2008-12-01 cond-mat.mes-hall
Electronic-vibrational coupling in single-molecule devices
研究振动对单分子电子输运的影响的实验观察到了几种看似不一致的行为，从一个实验中振动频率的高达30个谐波到另一个实验中没有更高谐波的峰值。研究了单分子非弹性和弹性电子输运中电子-振动耦合的不同表现。对于非弹性输运的情况，高次谐波被电子振动耦合常数$λ$的幂之外的附加小因素所阻尼。有两种机制大大增加了非弹性输运中次级峰的大小：电子输运和分子空间运动之间的耦合，以及当电子跃迁之间的振动激发没有完全弛豫时分子较高振动模式的"泵浦“。
2003-03-10 cond-mat.mes-hall
Effects of valence, geometry and electronic correlations on transport in transition metal benzene sandwich molecules
我们研究了不同过渡金属-苯夹心分子的价态和几何结构对铜纳米接触尖端的电子结构和输运性质的影响。我们的密度泛函计算表明，分子的电子输运性质强烈依赖于分子的几何形状，可以控制的nanocontact提示。取决于过渡金属中心的化合价，某些分子可以被调整进入和退出半金属行为，从而促进潜在的自旋电子学应用。我们还讨论了我们的结果在安德森杂质模型的框架内，表明当地的相关性列入定性改变的基态的情况下。对于Co和V为中心的分子，我们发现的轨道近藤效应的迹象。
2016-05-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el
