黑磷场效应晶体管的器件视角：接触电阻、双极性与缩放
材料科学
2014-11-05 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
尽管单层黑磷（BP）或磷烯已被成功剥离，其光学性质也已被探索，但大多数器件的电学性能是在少层磷烯和超薄BP薄膜上展示的。在本文中，我们研究了超薄BP场效应晶体管（FET）的沟道长度缩放，并讨论了使用各种接触金属来改变晶体管特性的方案。通过研究不同沟道长度下的晶体管行为，可以利用传输线法（TLM）提取接触电阻。对于不同的接触金属，我们发现金属/BP界面具有不同的肖特基势垒高度，导致接触电阻的显著差异，这与之前对过渡金属二硫族化物（TMDs）如MoS2的研究有很大不同，在MoS2中费米能级在金属/MoS2界面处被强烈钉扎在导带边缘附近。BP晶体管的本质是肖特基势垒FET，其开和关状态通过调节两个接触处的肖特基势垒来控制。我们还观察到BP晶体管的双极特性，增强了n型漏极电流，并表明通过控制栅极偏压和漏极偏压，p型载流子可以很容易地转变为n型，反之亦然，显示了实现BP CMOS逻辑电路的潜力。
引用
@article{arxiv.1408.4206,
title = {Device Perspective for Black Phosphorus Field-Effect Transistors: Contact Resistance, Ambipolar and Scaling},
author = {Yuchen Du and Han Liu and Yexin Deng and Peide D. Ye},
journal= {arXiv preprint arXiv:1408.4206},
year = {2014}
}
备注
Published in ACS Nano