二硫化铂（PtS2）与硅金字塔：高效的二维/三维异质结隧穿与击穿二极管
介观与纳米尺度物理
2021-10-12 v1
摘要
由第 10 族过渡金属硫族化物（即具有本征层状结构的 TMDCs）构成的 p-n 结鲜有报道。本研究提出一种基于机械剥离的技术来制备 PtS2/金字塔硅 p-n 结，以研究其隧穿与击穿二极管。所展示的 p-n 二极管表现出高整流性能，在零栅压下的整流比（If/Ir）达 7.2×10⁴，理想因子为 1.5。在各温度（50 至 300 K）下，于击穿电压的低反向偏置区（−6 至 −1 V）观察到齐纳隧穿，且具负温度系数。相反，在更大击穿电压区间（−15 至 −11 V），击穿电压随温度升高（150 至 300 K）而增大，表明其具正温度系数。因此，该现象归因于雪崩击穿。该 p-n 结在可见光（500 nm）照射下呈现光伏特性，如高响应度（Rph）和光增益（G）分别为 11.88 A/W 和 67.10。在 70.32 mW/cm² 入射光强下，开路电压（VOC）和短路电流（ISC）的最大值分别为 4.5 V 和 10 μA。本研究结果表明，PtS2/金字塔硅 p-n 结可用于包括光伏电池、齐纳隧穿二极管、雪崩击穿二极管和光电探测器在内的众多光电器件。
引用
@article{arxiv.2110.04952,
title = {Platinum Disulfide (PtS2) and Silicon Pyramids: Efficient 2D/3D Heterojunctions Tunneling and Breakdown Diodes},
author = {Sikandar Aftab and Ms. Samiya and Muhammad Waqas Iqbal and Fahmid Kabir and Muhammad Zahir Iqbal and M. Arslan Shehzad},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.04952},
year = {2021}
}