少层ReS$_2$中的金属-绝缘体量子相变

Nihar R. Pradhan; Amber McCreary; Daniel Rhodes; Zhengguang Lu; Simin Feng; Efstratios Manousakis; Dmitry Smirnov; Raju Namburu; Madan Dubey; Angela R. Hight Walker; Humberto Terrones; Mauricio Terrones; Vladimir Dobrosavljevic; Luis Balicas

doi:10.1021/acs.nanolett.5b04100

少层ReS$_2$中的金属-绝缘体量子相变

介观与纳米尺度物理 2016-01-20 v1

作者: Nihar R. Pradhan , Amber McCreary , Daniel Rhodes , Zhengguang Lu , Simin Feng , Efstratios Manousakis , Dmitry Smirnov , Raju Namburu , Madan Dubey , Angela R. Hight Walker , Humberto Terrones , Mauricio Terrones , Vladimir Dobrosavljevic , Luis Balicas

在 arXiv 上查看 ↗ PDF ↗ DOI ↗

摘要

在ReS $_2$ 中，与层数无关的直接带隙（1.5 eV）意味着其在光电子应用中的潜力。ReS $_2$ 结晶为1T $^{\prime}$ 结构，导致各向异性的物理性质，且其伴随的电子结构可能承载非平凡拓扑。在此，我们报告了少层ReS $_2$ 场效应晶体管的各向异性拉曼响应与输运性质的整体评估。我们发现剥离在SiO $_2$ 上的ReS $_2$ 表现为n型半导体，在 $T = 300$ K时本征载流子迁移率超过 $\mu_i$ ~30 cm $^2$ /Vs，在2 K时增至~350 cm $^2$ /Vs。在低电子密度 $n$ 下观察到半导体行为，但在高n值下，电阻率冷却至2 K时降低超过7倍，并表现出金属性 $T^2$ 依赖关系。这表明1T $^{\prime}$ -ReS $_2$ 的能带结构对垂直于层的电场相当敏感。最近有人声称在过渡金属二硫属化物中观察到的电场诱导金属态源于渗流型转变。相反，通过对电导率作为 $T$ 和 $n$ 函数的标度分析，我们发现ReS $_2$ 的金属态源于由电子关联驱动的二阶金属-绝缘体转变。这种栅极诱导的金属态为在基于过渡金属二硫属化物的器件中制造欧姆接触和金属互连提供了相工程之外的替代方案。

关键词

金属-绝缘体转变 ReS$_2$ 过渡金属二硫属化物各向异性拉曼场效应晶体管电子关联载流子迁移率

引用

@article{arxiv.1510.02128,
  title  = {Metal to insulator quantum-phase transition in few-layered ReS$_2$},
  author = {Nihar R. Pradhan and Amber McCreary and Daniel Rhodes and Zhengguang Lu and Simin Feng and Efstratios Manousakis and Dmitry Smirnov and Raju Namburu and Madan Dubey and Angela R. Hight Walker and Humberto Terrones and Mauricio Terrones and Vladimir Dobrosavljevic and Luis Balicas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1510.02128},
  year   = {2016}
}

备注

25 pages, 5 figures

少层ReS$_2$中的金属-绝缘体量子相变

摘要

关键词

引用

备注

相关论文