微转角二维半导体中的界面铁电性
介观与纳米尺度物理
2022-05-04 v1 材料科学
摘要
二维晶体扭转异质结构为设计新型超材料提供了几乎无限的空间。本文展示了一种由单层或少层MoS2组装而成的室温铁电半导体。这些范德瓦耳斯异质结构具有破缺的 inversion 对称性，结合两种二维晶体界面处原子排列的不对称性，使得具有交替面外极化的铁电畴形成受扭转控制的网络。通过施加面外电场可移动后者，并利用沟道衬度电子显微镜原位观测。利用开尔文探针力显微镜量化了所观测铁电畴的界面电荷转移，与理论计算吻合良好。畴壁的迁移及其弯曲刚度也与我们的建模结果一致。此外，我们展示了原理验证的场效应晶体管，其沟道电阻表现出由铁电畴壁钉扎主导的明显滞回。我们的结果显示了通往具有内置铁电存储功能的室温电子与光电子半导体器件的潜在途径。
引用
@article{arxiv.2108.06489,
title = {Interfacial ferroelectricity in marginally twisted 2D semiconductors},
author = {Astrid Weston and Eli G Castanon and Vladimir Enaldiev and Fabio Ferreira and Shubhadeep Bhattacharjee and Shuigang Xu and Hector Corte-Leon and Zefei Wu and Nickolas Clark and Alex Summerfield and Teruo Hashimoto and Yunze Gao and Wendong Wang and Matthew Hamer and Harriet Read and Laura Fumagalli and Andrey V Kretinin and Sarah J. Haigh and Olga Kazakova and A. K. Geim and Vladimir I. Fal'ko and Roman Gorbachev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06489},
year = {2022}
}
备注
15 pages, 3 figures