层状材料 GeSe 与垂直 GeSe/MoS2 p-n 异质结
介观与纳米尺度物理
2017-08-23 v1
摘要
IV族单硫族化物正作为超越石墨烯、过渡金属二硫族化物（TMDCs）和黑磷（BP）的一类新型层状材料而兴起。在本文中，我们报告了对 GeSe 及其异质结的能带结构和输运性质的实验与理论研究。我们发现 GeSe 表现出显著的各向异性电子输运，沿扶手椅方向电导最大。密度泛函理论计算表明，沿锯齿方向的有效质量是扶手椅方向的 2.7 倍；这种质量各向异性解释了观察到的各向异性电导。GeSe 的晶体学取向由角分辨偏振拉曼测量证实，正交结构的计算拉曼张量进一步支持了该测量结果。结合 GeSe 中的天然 p 型掺杂和 MoS2 中的 n 型掺杂，我们制备了新型的 GeSe/MoS2 p-n 异质结。测量的结电流的温度依赖性揭示了 GeSe 和 MoS2 具有 II 型能带排列，导带偏移约为 0.234 eV。GeSe 的各向异性电导可能促进新型电子和光电器件的发展，例如高效热电器件和共振频率可通过光偏振方向连续调谐的等离激元器件。具有 II 型排列的独特 GeSe/MoS2 p-n 结可能成为用于低功耗应用的垂直隧穿场效应晶体管的基本构建模块。这种新型 p 型层状材料 GeSe 也可以与 n 型 TMDCs 结合，形成异质互补金属氧化物半导体（CMOS）电路。
引用
@article{arxiv.1708.06421,
title = {Layered material GeSe and vertical GeSe/MoS2 p-n heterojunctions},
author = {Wui Chung Yap and Zhengfeng Yang and Mehrshad Mehboudi and Jia-An Yan and Salvador Barraza-Lopez and Wenjuan Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.06421},
year = {2017}
}
备注
Nano Research; published version. 15 pages and 5 figures