金属-多层半导体界面的电荷分布
材料科学
2019-10-30 v1 计算物理
摘要
金属-多层半导体结的厚度依赖性能已引起越来越多关注，但迄今为止，控制半导体层间肖特基势垒与能带偏移的界面相互作用机制及其导致的电荷分布尚未被系统研究。基于第一性原理计算，我们研究了金属多层 MoS2 中金属-MoS2（M-S）与 MoS2-MoS2（S-S）界面的非键相互作用本质与强度。我们表明 M-S 界面的电荷分布敏感依赖于金属衬底的维度与功函数：1）在 3D 金属-MoS2 界面，回推效应与金属诱导隙态起主要作用；2）在 Mo2C(OH)2（或 Mo2CO2）-MoS2 界面发生电荷转移，即电子分布由金属与 MoS2 的能带对齐决定；3）Mo2CF2-MoS2 界面出现类共价特征。对于 2D 金属-2L MoS2 结，S-S 界面继承了 M-S 界面的电荷重分布；而对于 3D 金属-2L MoS2 结，S-S 界面对 M-S 界面有去钉扎效应。本文试图在强相互作用极限下对金属-多层半导体界面得出一般性结论并发展新概念，其中必须考虑电荷转移效应。
引用
@article{arxiv.1910.13032,
title = {Charge distribution at metal-multilayered semiconductor interfaces},
author = {Qian Wang and Yangfan Shao and Xingqiang Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1910.13032},
year = {2019}
}
备注
17 pages, 6 figures