石墨烯插入的MoS2-金属界面实现零肖特基势垒高度的前景
介观与纳米尺度物理
2016-01-20 v3
摘要
在基于原子层MoS2沟道的场效应晶体管中，源/漏接触处的低肖特基势垒高度(SBH)对于实现高驱动电流至关重要。先前采用诸如选择具有合适功函数的金属和化学掺杂等方法，以改善载流子从接触电极注入沟道，并缓解MoS2与金属之间的SBH。近期实验表明，在金属板(Ti和Ni)与MoS2之间插入石墨烯层时，SBH显著降低。然而，该现象的物理或化学起源尚不清楚。本工作中，我们进行了密度泛函理论(DFT)模拟，采用具有非常高基组的赝势，以深入理解金属与单层MoS2之间通过插入石墨烯层的电荷转移。我们对涉及五种不同金属(Ti, Ag, Ru, Au和Pt)的16种不同界面进行的原子尺度模拟揭示：(i) SBH的此种降低在不同金属间并不一致，相反在Au和Pt的情况下观察到SBH升高；(ii) 与MoS2-金属界面不同，MoS2的投影色散在任何MoS2-石墨烯-金属系统中均保持保留，仅能带在能量轴上发生偏移；(iii) 恰当选择金属(例如Ru)可在石墨烯插入的MoS2-金属接触中展现出欧姆特性。这些认识将为开发以异质原子层作为接触电极的高性能晶体管提供方向。
引用
@article{arxiv.1512.03534,
title = {Prospects of Zero Schottky Barrier Height in a Graphene Inserted MoS2-Metal Interface},
author = {Anuja Chanana and Santanu Mahapatra},
journal= {arXiv preprint arXiv:1512.03534},
year = {2016}
}
备注
8 pages, 6 figures Accepted in Journal of Applied Physics