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高质量夹层黑磷异质结及其量子振荡

材料科学 2015-05-25 v1

摘要

二维 (2D) 材料,如石墨烯和过渡金属硫族化合物,因其丰富的物理性质及在下一代纳米电子器件中的潜在应用而备受关注。最近,原子级薄层黑磷 (BP) 已成为二维材料家族的新成员,具有高理论迁移率和可调带隙结构。然而,大气条件下的性能退化以及 BP 中高密度电荷陷阱极大地限制了其迁移率(室温下约 400 cm2^2/Vs),从而制约了其未来应用。在此,我们报道了通过将原子级薄层 BP 封装在六方氮化硼 (BN) 层之间来制备稳定的 BN-BP-BN 异质结,实现了超洁净的 BN-BP 界面,从而在室温下获得了创纪录的高场效应迁移率(约 1350 cm2^2/Vs)和超过 105^5 的开关比。在低温下,迁移率达到约 2700 cm2^2/Vs,并在低磁场下观测到了 BP 二维空穴气中的量子振荡。重要的是,BN-BP-BN 异质结能有效避免 BP 在环境条件下的质量退化。

关键词

引用

@article{arxiv.1412.1357,
  title  = {High quality sandwiched black phosphorus heterostructure and its quantum oscillations},
  author = {Xiaolong Chen and Yingying Wu and Zefei Wu and Shuigang Xu and Lin Wang and Yu Han and Weiguang Ye and Tianyi Han and Yuheng He and Yuan Cai and Ning Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1412.1357},
  year   = {2015}
}