用于二维电子器件的过渡金属硫族化合物中铼与钒的可调控掺杂
材料科学
2021-02-01 v1
摘要
具有独特电学性质的二维(2D)过渡金属硫族化合物(TMDCs)是用于未来电子器件的迷人材料。然而,TMDCs与金属电极界面处强烈的费米能级钉扎效应总是导致高接触电阻,严重阻碍其在二维电子器件中的应用。克服此问题的一种有效方法是使用金属性TMDCs或转印金属电极作为范德瓦耳斯(vdW)接触。或者,使用高导电性掺杂TMDCs将对二维电子器件的接触工程产生深远影响。本文建立了一种使用混合熔融盐的化学气相沉积方法,用于高质量铼(Re)和钒(V)掺杂TMDC单层的可控性与可重复性气-液-固生长。在Re和V掺杂TMDCs中观察到可调的半导体到金属转变。在简并V掺杂的WS2和WSe2中,电导率提升了高达10^8倍。使用V掺杂WSe2作为vdW接触,与金属接触相比,WSe2基场效应晶体管的导通电流和开关比得到显著改善(从约10^-8到10^-5 A;约10^4到10^8)。未来利用掺杂TMDCs进行横向接触与互连的研究将为二维集成电路和柔性电子器件铺平道路。
引用
@article{arxiv.2101.12423,
title = {Tunable Doping of Rhenium and Vanadium into Transition Metal Dichalcogenides for Two-Dimensional Electronics},
author = {Shisheng Li and Jinhua Hong and Bo Gao and Yung-Chang Lin and Hong En Lim and Xueyi Lu and Jing Wu and Song Liu and Yoshitaka Tateyama and Yoshiki Sakuma and Kazuhito Tsukagoshi and Kazu Suenaga and Takaaki Taniguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12423},
year = {2021}
}
备注
29 pages, 12 figures