Thermoelectric properties of orthorhombic group IV-VI monolayers from the first-principles calculations
二维(2D)材料可能在热电器件中具有潜在的应用。本文采用第一性原理计算和半经典Boltzmann输运理论,系统地研究了正交晶系IV-VI族$\mathrm{AB}$(A=Ge和Sn; B=S和Se)单分子膜的热电性质.自旋轨道耦合(SOC)被包括在研究它们的电子输运,产生可观察到的影响的功率因数,特别是对于n型掺杂。根据计算的$ZT$,四个单分子膜表现出不同的各向异性的热电性能,虽然他们有类似的铰链状晶体结构。GeS沿Z字形和扶手椅方向表现出最强的各向异性,而SnS和SnSe表现出各向同性的热电转换效率,这可以通过它们各自的功率因数、电子和晶格热导率的各向异性强度来理解。计算结果表明,对于GeS、SnS和SnSe,不同n型和p型载流子的$ZT$差别不大。结果表明,GeSe、SnS和SnSe在n型掺杂时表现出比GeS更好的热电性能,而SnS和SnSe在p型掺杂时表现出更高的热电转换效率。与许多二维材料相比,正交晶系IV-VI族单层$\mathrm{AB}$(A=Ge和Sn; B=S和Se)由于较高的功率因数和较低的热导率而具有更好的热电性能。本工作为进一步的实验研究奠定了基础。
2016-08-01 cond-mat.mtrl-sci
Quantum spin Hall effect in strained (111)-oriented SnSe layers
最近,量子自旋霍尔效应已被预测在(111)取向的薄膜的SnSe和SnTe拓扑晶体绝缘体。结果表明,在这些薄膜中的二维能带谱的能隙依赖于在振荡的方式上的层的厚度-计算的拓扑不变指数和边缘状态的自旋极化表明,对于膜厚20-40单层的二维拓扑绝缘体相出现。两种材料的边缘态与狄拉克锥相反的自旋极化在其两个分支。然而,除了具有偶数个单层的(111)取向的SnTe膜之外,$\overlineΓ$和$\overline{\mathrm{M}}$中的带的重叠减小了最终的带隙,并且边缘状态出现在带的背景下或在非常小的能隙内。在这里,我们表明,在SnSe薄膜中的这个问题可以通过施加适当的应变来去除。这应该能够在SnSe层中也观察到量子自旋霍尔效应。
2015-08-06 cond-mat.mtrl-sci
Anharmonic Phonon Renormalization and Defect Tolerance of the Thermoelectric Power Factor in Monolayer SnSe
Faculty of Physics and Physics Engineering, University of Science(物理与物理工程学院,科学大学);Viet Nam National University Ho Chi Minh City(越南国立大学胡志明市分校);Advanced Materials Technology Institute Vietnam National University Ho Chi Minh City(先进材料技术研究所,越南国立大学胡志明市分校);University of Health Sciences (UHS), Viet Nam National University Ho Chi Minh City(卫生科学学院(UHS),越南国立大学胡志明市分校);Frontier Research Institute for Interdisciplinary Sciences, Tohoku University(前沿跨学科学研究院,东北大学)
该研究结合密度泛函理论、SSCHA和玻尔兹曼输运计算,揭示了单层SnSe中非谐声子重整化对热电功率因子的影响,并确定了保持PF的缺陷浓度上限。
2026-09-18 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph physics.comp-ph
Thermoelectricity of Tin Selenide Monolayers Across a Structural Phase Transition
SnSe单分子膜经历由振动模式软化沉淀的温度诱导的二维Pnm 2 $_1 \to$ P4/nmm结构转变。热电的标准理论处理依赖于零温度声子色散和零温度电子结构,不能描述由结构转变引起的热电现象。依赖于从{ \em ab initio}分子动力学计算得到的结构数据,该计算以非标准的方式用于通知电子和振动输运系数,本工作建立了一个通用的路线来理解跨相变的热电性。类似于最近的实验观察,指出高估热电优值$ZT$过去的转变温度,我们的工作表明一个较小的$ZT$相比,其值预测的标准范例。它的降低与结构转变过程中电导率和晶格热导率的急剧变化有关。虽然以SnSe单层为例,但该方法没有任何关于维度的内置假设,因此适用于一维,二维和三维的任意热电材料。
2020-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Lack of Pinning for Rigid Sliding Monolayers in Microbalance Experiments
最近的工作的动态单分子膜的金属基板上连接到一个石英振荡器提供了有趣的数据在微观水平上的动摩擦。即使在理论似乎预测膜应该被衬底缺陷钉扎的情况下,也经常观察到膜相对于衬底的滑动。在这封信中,我们建议,为了试图解决这个问题,如果缺陷电位的范围略大于原子间距,由于取消,由于缺陷对膜的净力很可能是相当小的。
2004-11-30 cond-mat.mtrl-sci
Theory of De-Pinning of Monolayer Films Adsorbed on a Quartz Crystal Microbalance
在石英晶体微天平(QCM)的研究吸附的单层膜和金属衬底之间的摩擦,观察到的膜滑动相对于衬底的顺序$10^{-14}dyn$每个膜原子的惯性力,力远远小于所有的理论估计的力,表面缺陷能够施加。在这封信中,我们建议,为了解决这个问题,如果缺陷的潜力有一个范围大于原子间距,净力相对较硬的薄膜,由于缺陷可能是非常小的。线缺陷(例如,台阶和刻面边缘以及晶界)以及更局部化的缺陷(例如,空缺)。
2005-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Electron transport through rectifying self-assembled monolayer diodes on silicon: Fermi level pinning at the molecule-metal interface
我们报告的合成和表征的分子整流二极管的硅上使用连续接枝的自组装单分子层的烷基链在其外端(Si/sigma-pi/金属结)带有π基团。我们调查这些分子器件的结构与性能的关系,我们研究在何种程度上的π端基的性质(在其分子轨道的能量位置的变化)驱动这些分子二极管的性能。对于这里研究的所有pi-群,我们观察到整流行为。这些结果扩展了我们使用苯基和噻吩基团(S。Lenfant等人,Nano Letters 3,741(2003))。用简单的分析模型分析实验电流-电压曲线,从中我们提取与电极的费米能量共振的π基团的分子轨道的能量位置。我们报道了这些硅/烷基-π共轭分子/金属结中能带排列的实验研究。我们的结论是,费米能级钉扎在π-基团/金属界面是主要负责观察到的不依赖于π-基团的性质的整流效应,即使他们被选择有显着的变化,在其电子分子轨道
2006-05-29 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Tuning the electronic structure of α-antimonene monolayer through interface engineering
从衬底的界面电荷转移可能会影响外延范德华(vdW)单层的电子结构,从而影响其进一步的技术应用。例如,在起皱的蜂窝状相(α-锑烯)中的独立的Sb单层,黑色磷烯的结构类似物,被预测为半导体,但是当在Td-WTe 2衬底上生长时,外延层表现为无间隙半金属。在这里,我们表明,界面工程可以应用于调整界面电荷转移,从而外延单层的电子带。结果表明,在SnSe衬底上成功地获得了带隙约为170 meV的半导体α-锑烯单层膜。此外,在双层α-锑烯中观察到半金属-半金属的交叉。这项研究铺平了道路,通过界面工程修改二维vdW材料的电子结构。
2020-11-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Accurate Extraction of Schottky Barrier Height and Universality of Fermi Level De-pinning of van der Waals Contacts
由于费米能级钉扎(FLP),金属-半导体接触界面导致肖特基势垒高度(SBH),其通常难以调节。这使得使用相同的金属有效地注入电子和空穴变得具有挑战性-这是包括发光器件和互补逻辑在内的多种应用的基本要求。有趣的是,在脱钉范德华(vdW)接触的肖特基-莫特极限中调制SBH变得可能。然而,准确提取SBH对于充分利用这些接触至关重要。在这项工作中,我们提出了一个简单的技术,以准确地估计SBH在VDW接触界面,通过规避与SBH提取的几个模糊性。使用这种技术在几个vdW接触,包括金属2 H-TaSe $_2$,半金属石墨烯,和简并掺杂的半导体SnSe $_2$,我们证明,vdW接触表现出普遍的脱钉扎性质。vdW接触的优异双极载流子注入特性在两个应用中得到证明(以Au接触作为参考),即(a)使用少层石墨烯(FLG)接触从单层WS $_2$的脉冲电致发光,以及(b)使用2 H-TaSe $_2$接触在nFET和pFET模式中向WS $_2$和WSe $_2$沟道的有效载流子注入。
2021-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Localization and band-gap pinning in semiconductor superlattices with layer-thickness fluctuations
本文研究了(AlAs)_n/(GaAs)_n超晶格,在周期n附近厚度随机起伏Δ n。利用三维赝势平面波能带理论,我们表明:(i)任何量的厚度波动Δ n/n导致带边波函数局部化,(ii)对于小的Δ n/n,SL带隙被钉扎在由具有"错误“厚度n + Δ n的单层产生的带隙水平上,(iii)由于单层厚度波动引起的束缚态导致显着的带隙减小,(iv)<001>具有单层厚度波动的AlAs/GaAs SL具有直接带隙,而理想<001>SL在n<4时是间接带隙。
1995-07-27 cond-mat.mtrl-sci mtrl-th
Oxidized-monolayer Tunneling Barrier for Strong Fermi-level Depinning in Layered InSe Transistors
在基于二维半导体的场效应晶体管和光电子器件中,金属-半导体结是决定器件性能的关键因素之一。界面能隙态引起的费米能级钉扎效应严重限制了结特性的可调谐性,包括势垒高度和接触电阻。一个隧道接触方案已被提出来解决FL钉扎问题的金属-2D-半导体结,而实验实现仍然是难以捉摸的。在这里,我们表明,氧化单层启用隧穿势垒可以实现一个显着的FL脱钉在硒化铟(InSe)晶体管,表现出0.5的大钉扎因子和高度调制的肖特基势垒高度。FL脱钉可以归因于作为高质量隧穿接触的结果的金属和无序诱导的间隙状态的抑制。结构表征表明均匀和原子级薄的表面氧化层固有的范德瓦尔斯材料和原子级尖锐的氧化物-2D-半导体界面的性质。此外,通过有效地降低肖特基势垒高度,我们实现了2160厘米$^2$ /Vs的电子迁移率和65 meV的接触势垒在两端InSe晶体管。在具有氧化单层的高迁移率InSe晶体管中实现强FL脱钉提供了一种可行的策略,以在先进的电子学和光电子学的接触工程中利用层状半导体。
2019-11-21 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Probing charge order of monolayer NbSe$_2$ within a bulk crystal
本研究利用 SnSe 间隔层隔开 NbSe$_2$ 单层的失配晶体,解决了单层环境解耦难题,证实了单层 NbSe$_2$ 的电荷密度波转变温度有近六倍的增强,揭示了维度对电荷序形成的深刻影响。
2023-08-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Direct Band Gaps in Group IV-VI Monolayer Materials: Binary Counterparts of Phosphorene
本文采用基于密度泛函理论的电子结构计算方法,对磷烯的对应物Ⅳ-Ⅵ族二元单分子膜(XY)的几何、能量和电子性质进行了系统的研究。为此,我们选择了由相同数量的第IV族元素(X = C,Si,Ge,Sn)和第VI族元素(Y = O,S,Se,Te)组成的二元系统XY,它们具有三种几何构型,即褶皱结构、屈曲结构和平面结构。结合能的计算结果表明,所研究的所有二元体系都是能量稳定的。结果表明,与磷烯类似的褶皱结构是能量最稳定的几何构型。我们的电子能带结构的结果预测,起皱的SiO和CSe是直接带半导体的间隙为1.449和0.905 eV,分别。CSe的能带结构与磷烯非常相似。其余的IV-VI族二元单分子膜在起皱的配置和所有的屈曲单分子膜也是半导体,但间接带隙。重要的是,我们发现,间接和直接带隙之间的差异是非常小的许多起皱的单分子膜。因此,有可能通过适当的外部影响使这些系统经历从间接带隙半导体状态到直接带隙半导体状态的转变。实际上,我们在本工作中表明,七个二元单层,即SnS,SiSe,GeSe,SnSe,SiTe,GeTe和SnTe,当它们受到小的机械应变(<= 3%)时,成为直接带隙半导体。这使得本工作中研究的16个二元单层中有9个是直接带隙半导体。因此,有可能在未来的发光二极管和太阳能电池中利用磷烯的这些二元对应物。
2016-03-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Experimental evidence of monolayer arsenene: An exotic two-dimensional semiconducting material
石墨烯的V族元素类似物由于其半导体能带结构而引起了人们的广泛关注,这使得它们在基于二维材料的下一代电子和光电子器件中具有很大的应用前景。理论研究预测了高电子迁移率、大带隙、通过应变调节带隙、拓扑相的形成、室温下的量子自旋霍尔效应以及超导性等。本文报道了在Ag(111)表面成功地形成了独立的单层砷烯。这是从我们的实验原子和电子结构数据通过比较我们的理论计算结果得出的结论。砷烯在Ag(111)上形成了一个弯曲的蜂窝层,晶格常数为3.6 eV,从费米能级钉扎的位置推断,间接带隙约为1.4 eV。
2018-12-14 cond-mat.mtrl-sci
Band Structure, Band Offsets, Substitutional Doping, and Schottky Barriers in InSe
本文采用密度泛函理论对层状半导体InSe的电子结构进行了全面的研究。我们计算了单层和块体材料的能带结构,并利用杂化泛函修正了带隙。单层的带隙为2.4 eV。带边态是令人惊讶的各向同性。然后计算异质结构的电子亲合势和能带偏移,如将用于隧道场效应晶体管(TFFET)。InSe的电离电势相当大,类似于HfSe 2或SnSe 2的电离电势,因此InSe适合用作TFET中的漏极。然后计算本征缺陷。对于富Se层,Se吸附原子是能量最低的缺陷,而对于富In层,In吸附原子在大部分带隙中对于费米能是最稳定的。替代施主和受主计算是浅的,而不是重建。最后,发现金属的肖特基势垒被强烈钉扎,费米能级被金属诱导的间隙态钉扎在价带边缘以上约0.5 eV。
2017-02-03 cond-mat.mtrl-sci
Unified interface dipole theory for Fermi level pinning effect at metal-semiconductor contacts
State Key Laboratory of Semiconductor Physics and Chip Technologies, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences(中国科学院半导体研究所半导体物理与芯片技术国家重点实验室);Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences(中国科学院大学物质科学与光电技术研究中心)
本文提出统一的界面偶极子理论,解释金属-半导体接触处费米能级钉扎效应的微观机制,并提供工程界面和调节肖特基势垒的指导。
2025-11-26 cond-mat.mtrl-sci physics.comp-ph
Fermi-level depinning in metal-2D multilayered semiconductor junctions
金属-二维(2D)半导体结(MSJ)的厚度效应在电子学/光电子学领域引起了越来越多的关注,但迄今为止人们对其厚度(或层数)效应的微观机理还知之甚少。通过基于密度泛函理论的第一性原理计算,我们发现MSJ的费米能级钉扎(FLP)因子敏感地依赖于少层二维半导体的层数,并提出了一个扩展的金属-二维多层半导体结(MmSJ)的FLP理论.以MmSJ中的多层MoS_2为例,扩展的FLP理论具有如下特点:在金属-第一层半导体界面处存在强钉扎,而MoS_2层之间存在脱钉。VdW层之间的这种脱钉扎效应具有几个重要的后果:1)MmSJ中的整体钉扎被大大削弱; 2)在金属单层MoS 2结中很少获得的p型接触在MmSJ中变得有利,这对于CMOS逻辑器件是重要的; 3)MoS 2层之间的脱钉扎导致金属上支撑的MoS 2“同质结”中的II型能带对准,这对于光电子学是有用的。此外,我们的扩展FLP理论揭示了最近有争议的实验观察,并铺平了一个新的和通用的路线,在VDW 'homojunctions' II型带对齐。
2019-10-31 cond-mat.mtrl-sci
Designing Efficient Metal Contacts to Two-Dimensional Semiconductors MoSi$_2$N$_4$ and WSi$_2$N$_4$ Monolayers
与二维(2D)半导体的金属接触在现代电子和光电子器件中普遍存在。然而,这种接触经常受到强烈的费米能级钉扎(FLP)效应的困扰,这降低了肖特基势垒高度(SBH)的可调谐性,并降低了基于2D半导体的器件的性能。在这项工作中,我们表明,单层MoSi $_2$ N $_4$和WSi $_2$ N $_4$ -一个最近合成的二维材料类具有特殊的机械和电子性能-表现出强烈抑制FLP和宽范围可调SBH时,与金属接触。获得了S=0.7的异常大的SBH斜率参数,其优于绝大多数其他2D半导体。这种令人惊讶的行为源于MoSi $_2$ N $_4$和WSi $_2$ N $_4$的独特形态。外围的Si-N层形成保护半导体内核免受金属接触的干扰的原生原子层,从而抑制FLP。我们的研究结果揭示了MoSi $_2$ N $_4$和WSi $_2$ N $_4$单层膜作为设计高性能和节能的2D纳米器件的新型2D材料平台的潜力。
2020-12-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Out-of-plane dielectric susceptibility of graphene in twistronic and Bernal bilayers
我们描述了单层石墨烯的平面外介电极化率如何影响双层石墨烯的静电-Bernal(BLG)和扭曲(tBLG)。我们比较使用密度泛函理论计算的极化率值与输出从先前公布的实验数据上的静电控制层间不对称电位在BLG和数据上的层上密度分布在tBLG。我们发现,在tBLG单层的极化率$α_{exp} = 10.8 \unicode{x212B}^3$和有效的面外介电极化率$ε_z = 2.5$,包括它们的层上的电子密度分布在零磁场和层间朗道能级钉扎在量子化磁场。
2021-06-14 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Graphene/MoS2 van der Waals Bilayer as the Anode Material for Next Generation Li-ion Battery: A First-Principles Investigation
我们进行了密度泛函理论(DFT)计算的双层异质结构结合的石墨烯层与二硫化钼层与插入和不插入锂原子。我们的计算证明了范德华(vdW)相互作用的重要性,这是至关重要的层之间形成稳定的键合。我们的DFT计算正确地再现了线性色散,或狄拉克锥,功能在费米能的孤立的石墨烯单层和带隙的二硫化钼单层。对于组合的石墨烯/MoS 2双层,我们观察到有趣的电子结构和态密度(DOS)特性附近的费米能,显示两个间隙的功能的MoS 2层和间隙状态与线性色散主要由石墨烯层贡献。我们计算的总态密度(DOS)在这个vdW异质结显示,石墨烯层显着有助于钉扎费米能在中心的带隙的MoS 2。我们还发现,在石墨烯/MoS 2异质结构的层之间插入Li离子通过阳离子(Li吸附原子)和阴离子(石墨烯和MoS 2单层)之间的轨道杂化来增强结合能。此外,我们计算了Li插层石墨烯/MoS 2异质结构的介电函数,其虚部可以直接与光学电导率的实验测量进行比较,以验证我们的理论预测。我们在介电函数的虚部中观察到尖锐的特征,这表明在光学电导率中存在Drude峰,因此在锂化石墨烯/MoS 2异质结构中存在金属性。
2015-02-25 cond-mat.mtrl-sci
Substrate screening effects on the quasiparticle band gap and defect charge transition levels in MoS$_2$
单层MoS $_2$已成为纳米电子和光电子器件的一种有趣的材料。衬底屏蔽和缺陷对MoS $_2$电子结构的影响是设计此类器件时的重要考虑因素。在这里,我们提出了从头算密度泛函理论(DFT)和GW计算研究的影响,衬底屏蔽的准粒子的带隙和缺陷电荷跃迁能级(CTL)在单层MoS $_2$。我们发现一个巨大的重整化的独立准粒子带隙的350 meV和530 meV的石墨烯和石墨作为基板的存在下,分别。我们的研究结果证实了最近的实验测量这些系统使用扫描隧道光谱和光致发光激发光谱。硫空位是在MoS $_2$中发现的最丰富的本征缺陷。我们使用DFT+GW方法研究了MoS $_2$中这些空位的CTL。我们发现在MoS $_2$的原始带隙中出现(+1/0)和(0/-1)CTL。衬底屏蔽导致相对于价带最大值(VBM)的(0/-1)能级的重整化,重整化量与带隙相同。这导致(0/-1)能级的钉扎,对于自支撑的情况以及在存在衬底的情况下,低于导带最小值约$\sim$ 500 meV。另一方面,(+1/0)能级在所有情况下都位于VBM以上不到100 meV。
2018-09-04 cond-mat.mtrl-sci
Photoluminescence enhancement at the vertical van der Waals semiconductor-metal heterostructures
本文提出一种通过构建垂直范德华金属-单层半导体结实现光致发光增强的直接方法,揭示了抑制激子猝灭与减少激子-激子湮灭的机制,为提升TMDCs光电子性能提供了新途径。
2024-05-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Schottky barrier lowering due to interface states in 2D heterophase devices
金属-半导体结的肖特基势垒是影响晶体管中电荷输运的关键参量之一。肖特基势垒的高度取决于几个因素,如功函数差,局部原子配置在界面上,和杂质掺杂。我们表明,也在2D金属-半导体结的界面态的存在下,可以引起一个大的重整化的有效肖特基势垒的电流的温度依赖性确定。采用量子输运从头计算方法研究了n掺杂和p掺杂单层MoTe $_2$ 1 T '-1H结中的电荷输运.肖特基势垒的提取都从投影态密度和透射谱,并通过模拟IT特性,并应用电子发射模型。与费米能级钉扎现象相反,我们发现界面态起源于金属1 T '相而不是半导体1H相。此外,我们发现,这些界面状态介导大的隧穿电流占主导地位的电荷传输,可以降低有效势垒的值只有55毫电子伏。
2020-10-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Layer thickness dependent band gap of MBE grown single- to few-layer MoS$_{2}$
Institute of Physics, University of Münster(明斯特大学物理研究所);Institute of Solid State Theory, University of Münster(明斯特大学凝聚态理论研究所);Institute of Physics, Poznan University of Technology(波兹南理工大学物理研究所)
研究MoS$_{2}$层厚对能带隙的影响,通过原位分子束外延生长并结合扫描隧道谱分析,发现能带隙随层数增加而显著减小,且超过4层时传导带钉扎消失,理论计算表明生长条件引入了额外的屏蔽数量。
2026-05-13 cond-mat.mtrl-sci
Suppression of magnetoresistance in thin $WTe_2$ flakes by surface oxidation
最近重新对层状过渡金属二硫属化物的兴趣源于在单层和几层极限中预测和观察到的奇异电子相。实现这些电子相需要将所需的传输特性保持到单层,这是具有挑战性的。在这里,使用半金属$WTe_2$,表现出大的磁阻,我们表明,表面氧化和费米能级钉扎降低薄$WTe_2$薄片的输运性质显着。随着$WTe_2$薄片厚度的减小,我们观察到大磁阻的显著抑制。这是解释通过拟合的两个带模型的传输数据,这表明,电子和空穴载流子的迁移率显着降低薄片。这种流动性降低的微观起源是由于~2 nm厚的非晶表面氧化层,引入无序。氧化物层还使$WTe_2$表面处的费米能级移动约300 meV。然而,由于这种费米能级位移引起的能带弯曲并不是抑制磁阻的主要原因,因为基于双能带模型,电子和空穴载流子密度被平衡到约13 nm。我们的研究强调了迫切需要调查往往是意料之外的,有时是不可避免的外在表面效应的层状dichalcogenides和其他二维材料的传输特性。
2016-06-18 cond-mat.mtrl-sci
Contact Engineering High Performance n-Type MoTe2 Transistors
半导体MoTe 2是少数几种具有中等带隙的二维(2D)材料之一,类似于硅。然而,由于环境不稳定性和接触处的主要p型费米能级钉扎,这种材料在2D电子学中仍然没有得到充分开发。在这里,我们展示了具有迄今为止最高性能的单极n型MoTe 2晶体管,包括高饱和电流(80 K时>400 $μA/μm$,300 K时>200 $μA/μm$)和相对较低的接触电阻(80至300 K时为1.2至2 $kΩ\cdotμm$),这些都是通过Ag触点和AlOx封装实现的。我们还调查了其他接触金属,提取肖特基势垒高度使用分析亚阈值模型。高分辨率X射线光电子能谱学表明,界面金属碲化合物占主导地位的接触电阻。在所研究的金属中,Sc具有最低的功函数,但最具反应性,我们通过在MoTe 2和Sc之间插入单层h-BN来对抗。这些金属-绝缘体-半导体(MIS)接触部分地脱钉金属费米能级,并导致电子注入的最小肖特基势垒。总的来说,这项工作提高了我们对n型接触到2D材料的理解,这是低功率电子器件的一个重要进步。
2019-07-04 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Fermi level depinning via insertion of a graphene buffer layer at the gold-2D tin monoxide contact
本研究通过第一性原理计算,提出在Au与单层SnO接触中插入石墨烯缓冲层以缓解费米能级钉扎,并系统分析了接触的电子性质与机械变形影响,为改善金属-半导体接触提供了指导。
2023-08-30 cond-mat.mtrl-sci