从量子关联到散射容错的 2D 晶体管中的热载流子传输交叉
介观与纳米尺度物理
2025-11-11 v1 强关联电子
摘要
量子关联和热载流子传输代表着电子导电的两个根本不同的 regimes,较少在同一器件中实现。本文报道了一种基于铁电基板的单层过渡金属硫化物晶体管架构,通过利用强介电屏蔽和平面栅控实现了这一交叉。在低温下,器件表现出可重复的准周期电流波动,符合由低载流子密度下电子-电子相互作用所产生的涌现势能景观。随着温度升高,这一相关势能轮廓随之热解,输运由横向栅场驱动,载流子拥有较高动能。这些热载流子能够有效地克服散射事件,在室温下实现约4800 cm^2/Vs 的高电子迁移率以及最高漂移电流约0.5 mA/{\mu}m,超越了传统 FET 在关键性能指标上的表现。这些发现为探测中间介观秩序,同时推进可扩展 2D 晶体管的性能极限提供了统一方法。
引用
@article{arxiv.2511.05846,
title = {Crossover from quantum correlation to hot-carrier transport in scattering-tolerant 2D transistors},
author = {Debottam Daw and Houcine Bouzid and Sung-Gyu Lee and Wujoon Cha and Ki Kang Kim and Min-kyu Joo and Yan Wang and Manish Chhowalla and Young Hee Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.05846},
year = {2025}
}
备注
66 pages, 4 main figures, 29 supporting figures