半谷欧姆接触与接触受限的谷对比电流注入
介观与纳米尺度物理
2023-08-10 v2 材料科学
应用物理
摘要
具有自发谷极化的二维(2D)铁谷半导体(FVSC)为探究贝里相位物理提供了一个令人振奋的材料平台。然而，如何将FVSC应用于谷电子器件仍是一个开放问题。在此，我们将金属/半导体(MS)接触的概念推广至谷电子学领域。我们提出了一种基于FVSC/石墨烯异质结构的半谷欧姆接触，其中FVSC的两个谷分别与石墨烯的谷形成欧姆接触和肖特基接触，从而允许电流通过“欧姆”谷进行谷选择性注入，而在“肖特基”谷中被阻断。我们发展了接触受限的谷对比电流注入理论，并证明这种输运机制可产生栅极可调的谷极化注入电流。以RuCl/石墨烯异质结构为例，我们阐释了一种谷电子势垒晶体管的器件构想，在实验可行的静电门控条件下可实现高谷极化效率与可观的电流开关比。这些发现揭示了接触受限的谷对比电流注入作为一种高效的谷极化操控机制，并展现了谷电子MS接触作为谷电子器件技术功能性构建块的潜力。
引用
@article{arxiv.2308.03700,
title = {Half-Valley Ohmic Contact and Contact-Limited Valley-Contrasting Current Injection},
author = {Xukun Feng and Chit Siong Lau and Shi-Jun Liang and Ching Hua Lee and Shengyuan A. Yang and Yee Sin Ang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.03700},
year = {2023}
}
备注
9 pages, 5 figures