双栅极WSe$_2$场效应晶体管中的高迁移率空穴

我们展示了基于少层二硒化钨(WSe$_2$)、采用高功函数铂源/漏接触以及六方氮化硼顶栅介质的双栅极$p$型场效应晶体管(FETs)。一种接触位于WSe$_2$下方的器件拓扑结构，实现了$I_{ON}$/$I_{OFF}$比超过10$^7$的$p$-FETs，且接触在低温下仍保持欧姆特性。输出特性显示出电流饱和与栅极可调的负微分电阻。该器件在室温下本征空穴迁移率约为140 cm$^2$/Vs，在2 K时接近4,000 cm$^2$/Vs。与温度相关的输运测量显示了金属-绝缘体转变，在低载流子密度下为绝缘相，在高密度下为金属相。迁移率表现出与声子散射相符的强烈温度依赖性，并在低温下饱和，可能受库仑散射或缺陷限制。