接触工程实现高性能 n 型 MoTe2 晶体管
应用物理
2019-08-14 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
半导体 MoTe2 是少数具有与硅相近中等带隙的二维（2D）材料之一。然而，由于环境不稳定性以及接触处普遍存在的 p 型费米能级钉扎，该材料在二维电子学中的应用仍待探索。在此，我们展示了迄今为止性能最高的单极 n 型 MoTe2 晶体管，其采用 Ag 接触和 AlOx 封装，实现了高饱和电流（80 K 下 >400 μA/μm，300 K 下 >200 μA/μm）和相对低的接触电阻（80 至 300 K 下 1.2 至 2 kΩ·μm）。我们还研究了其他接触金属，利用解析亚阈值模型提取其肖特基势垒高度。高分辨率 X 射线光电子能谱揭示界面金属-Te 化合物主导接触电阻。在所研究的金属中，Sc 功函数最低但反应性最强，我们通过插入单层 h-BN 于 MoTe2 与 Sc 之间来解决该问题。这些金属-绝缘体-半导体（MIS）接触部分解除了金属费米能级钉扎，并带来最小的电子注入肖特基势垒。总体而言，本工作增进了我们对二维材料 n 型接触的理解，是面向低功耗电子学的重要进展。
引用
@article{arxiv.1907.02587,
title = {Contact Engineering High Performance n-Type MoTe2 Transistors},
author = {Michal J. Mleczko and Andrew C. Yu and Christopher M. Smyth and Victoria Chen and Yong Cheol Shin and Sukti Chatterjee and Yi-Chia Tsai and Yoshio Nishi and Robert M. Wallace and Eric Pop},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.02587},
year = {2019}
}