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混合 p-n 异质结 MoS2/GaN(0001) 中的界面偶极与能带弯曲

材料科学 2018-06-11 v1

摘要

基于体相 GaN 与二维(2D)材料的混合异质结构为具有定制特性的纳米电子器件提供了新途径。在此,我们研究了由转移至 p 型掺杂 GaN(0001) 层上的本征 n 型掺杂 MoS2 薄片构成的混合维度异质结构的电子性质。基于角分辨光电子能谱(ARPES)与高分辨 X 射线光电子能谱(HR-XPS),我们探究了 MoS2/GaN 异质结构中层间相互作用引起的电子结构改变。特别地,观察到 MoS2/GaN 异质结构相对于费米能级的价带偏移;这是从二维单层 MoS2 向 GaN 发生电荷转移的特征。ARPES 与 HR-XPS 揭示了与从 GaN 层向 MoS2 单层局域电荷转移相关的界面偶极。确定 MoS2 与 GaN 之间的价带与导带偏移分别为 0.77 与 -0.51 eV。基于所测得功函数与能带弯曲,我们确立了 GaN 与 MoS2 之间 0.2 eV 界面偶极的形成。

关键词

引用

@article{arxiv.1806.03056,
  title  = {Interface Dipole and Band Bending in Hybrid p-n Heterojunction MoS2/GaN(0001)},
  author = {Hugo Henck and Zeineb Ben Aziza and Olivia Zill and Debora Pierucci and Carl H. Naylor and Mathieu G. Silly and Noelle Gogneau and Fabrice Oehler and Stephane Collin and Julien Brault and Fausto Sirotti and François Bertran and Patrick Le Fèvre and Stéphane Berciaud and A. T Charlie Johnson and Emmanuel Lhuillier and Julien E. Rault and Abdelkarim Ouerghi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1806.03056},
  year   = {2018}
}

备注

13 pages, 5 figures + SI 2 pages, 2 figures