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调制掺杂及控制二维过渡金属硫化物载流子浓度

材料科学 2025-04-22 v1

摘要

二维过渡金属硫化物(TMDs)因其作为晶体管技术中后硅通道材料的潜在优势而受到关注。然而,尽管存在这些潜在优势,实际控制TMDs的掺杂仍然具有挑战性。本文提出了一系列候选元素列表,这些元素在掺杂至常规栅极介电氧化物层后,可在TMD通道中诱导p型或n型掺杂。为验证筛选后的调制掺杂候选材料,我们利用第一性原理计算演示了通过在界面介电HfO2_2层中掺杂Ni元素,对单层WSe2_2进行p型掺杂。通过改变Ni掺杂率,可调控WSe2_2中诱导空穴浓度,以适配由电栅控制通道的需求。本研究结果对TMD基晶体管的商业可行性具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.2504.14031,
  title  = {Modulation doping and control the carrier concentration in 2-dimensional transition metal dichalcogenides},
  author = {Nikhil Sivadas and Yongwoo Shin},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2504.14031},
  year   = {2025}
}