P型单层WSe2的低电阻欧姆接触
介观与纳米尺度物理
2023-12-11 v1 材料科学
摘要
未来的先进微电子学可能需要超越硅的半导体沟道材料。二维半导体以其原子级厚度为特征，在实现更低热耗散的纳米尺度高性能电子器件方面展现出巨大潜力。实现高性能二维半导体场效应晶体管，特别是对于P型材料，面临的一个挑战是金属-半导体界面处存在的高接触电阻。在传统体半导体中，低电阻欧姆接触是通过在接触区域进行受主或施主杂质的重掺杂来实现的。然而，这种掺杂策略对于P型二维半导体，如单层二硒化钨（WSe）并不奏效。在本研究中，我们利用WSe/-RuCl异质结构开发了高效的电荷转移掺杂，以实现P型WSe晶体管的低电阻欧姆接触。我们证明，由于其III型能带排列，WSe-RuCl异质结构中可以实现高达310 cm的空穴掺杂。这导致在室温下，P型单层WSe/金属结处的欧姆接触电阻低于4 k Ohm m。利用这种低电阻接触，我们展示了高性能P型WSe晶体管，其饱和电流为35 A m，I/I比超过10。这有望推动基于二维半导体的未来微电子器件发展，并为延续摩尔定律做出贡献。
引用
@article{arxiv.2312.04849,
title = {Low Resistance Ohmic Contact to P-type Monolayer WSe2},
author = {Jingxu Xie and Zuocheng Zhang and Haodong Zhang and Vikram Nagarajan and Wenyu Zhao and Haleem Kim and Collin Sanborn and Ruishi Qi and Sudi Chen and Salman Kahn and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and Alex Zettl and Michael Crommie and James Analytis and Feng Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2312.04849},
year = {2023}
}