基于堆叠狄拉克材料的全金属垂直晶体管
材料科学
2015-06-03 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
将金属用作场效应晶体管中的沟道材料是一个持久的追求。全金属晶体管可由本征半金属狄拉克材料（如石墨烯、硅烯和锗烯）制备，但其开/关电流比非常低。在由两种狄拉克材料组成的垂直异质结中，基于密度泛函理论方法，两种材料的狄拉克锥在弱层间范德华相互作用下得以保留，因此由于动量失配，电子从一种材料的狄拉克锥输运到另一种材料的狄拉克锥在没有声子辅助的情况下是被禁止的。对全金属垂直狄拉克材料异质结器件的第一性原理量子输运模拟证实了存在超过 0.4 eV 的输运能隙，并伴随着超过 10^4 的开关比。这种显著的行为对于两种狄拉克材料之间的相对旋转具有鲁棒性，并可扩展至扭曲双层石墨烯。因此，全金属结可以表现为半导体，这为在不打开带隙的情况下利用狄拉克材料垂直结构制造高性能器件开辟了新途径。
引用
@article{arxiv.1408.1830,
title = {All-Metallic Vertical Transistors Based on Stacked Dirac Materials},
author = {Yangyang Wang and Zeyuan Ni and Qihang Liu and Ruge Quhe and Jiaxin Zheng and Meng Ye and Dapeng Yu and Junjie Shi and Jinbo Yang and Jing Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.1830},
year = {2015}
}
备注
7 figures