缺陷工程 PdSe$_\mathrm{2}$ 中的可调电子输运
介观与纳米尺度物理
2023-07-04 v3 材料科学
摘要
通过缺陷工程调控载流子输运中的双极性行为，对于实现用于非线性逻辑电路的高迁移率晶体管至关重要。在此，我们展示了以高空气稳定性范德瓦耳斯（vdW）贵金属二硫属化物（NMDC）PdSe 为有源层的微沟道器件中电场可调的电子与空穴输运。原始块体 PdSe 在生长或剥离过程中产生 Se 表面空位缺陷，并呈现双极性转移特性，在场效应晶体管（FET）特性中记录到轻微电子主导，显示 ON/OFF 比 < 10 且电子迁移率约 21 cm/V.s。然而，以盐酸（HCl）作为 型掺杂剂时，PdSe 的转移特性可调控为空穴主导输运。另一方面，螯合剂 EDTA 作为强电子供体，增强了 PdSe 沟道中的电子主导性。此外，将样品冷却至 10 K 可获得 ON/OFF 比高 100 倍的 型行为。低温角分辨光电子能谱与 PdSe 单晶的 型能带结构相符。同时，第一性原理密度泛函理论计算证实了 PdSe 中观测到的可调性源于缺陷工程。这种对缺陷敏感的双极性 vdW 架构可能为未来 CMOS（互补金属氧化物半导体）器件制备与高性能集成电路开辟新可能。
引用
@article{arxiv.2302.06491,
title = {Tunable Electron Transport in Defect-Engineered PdSe$_\mathrm{2}$},
author = {Tanima Kundu and Barnik Pal and Bikash Das and Rahul Paramanik and Sujan Maity and Anudeepa Ghosh and Mainak Palit and Marek Kopciuszynski and Alexei Barinov and Sanjoy Kr Mahatha and Subhadeep Datta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.06491},
year = {2023}
}