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華東理工大學(xué)Guoqiang Hao和Hongbo Li課題組--在平面外應(yīng)變和電場作用下調(diào)節(jié)石墨烯/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電子特性和肖特基勢(shì)壘
       調(diào)節(jié)納米電子設(shè)備的電傳輸行為和降低肖特基勢(shì)壘仍然是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。為了解決這個(gè)問題,采用第一原理方法,在平面外應(yīng)變和電場作用下,探究了石墨烯/ WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的電子特性和肖特基勢(shì)壘。相應(yīng)的結(jié)果表明,WSe2單層和石墨烯可以形成穩(wěn)定的范德華異質(zhì)結(jié)構(gòu),且固有的電子特性得到了很好的保留。肖特基接觸從n型轉(zhuǎn)變?yōu)閜型。此外,也形成了歐姆接觸。在平衡狀態(tài)下,電子和空穴得有效質(zhì)量分別為0.057m0和0.055m0,這表明該異質(zhì)結(jié)構(gòu)具有高載流子遷移率。該研究為設(shè)計(jì)和開發(fā)石墨烯/WSe2納米場效應(yīng)晶體管提供了一種有前景的實(shí)驗(yàn)方法。
 
 
Figure 1. 石墨烯/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的兩種堆疊構(gòu)型。(a)模型A和(b)模型B的俯視圖;(c)孤立石墨烯和(d)WSe2單層接觸前的側(cè)視圖;(e)模型A的側(cè)視圖。
 
 
 
Figure 2. (a)WSe2單層,(b)石墨烯和(c)石墨烯/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的能帶結(jié)構(gòu)。費(fèi)米能級(jí)在0 eV處,表示為紅色虛線。
 
 
 
Figure 3. (a)石墨烯/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的TDOS和PDOS;(b)WSe2中W和Se原子的PDOS;(c)石墨烯中C原子的PDOS。垂直的紅線表示費(fèi)米能級(jí)。
 
 
 
Figure 4. 石墨烯/WSe2異質(zhì)結(jié)構(gòu)在(a)不同層間距離和(b)不同電場下的有效質(zhì)量。
 
 
       相關(guān)研究工作由華東理工大學(xué)Guoqiang Hao和Hongbo Li課題組于2020年發(fā)表在Phys.Chem.Chem.Phys.期刊上。原文:Tunable electronic properties and Schottky barrier in a graphene/WSe2 heterostructure under out-of-plane strain and an electric field。

轉(zhuǎn)自《石墨烯雜志》公眾號(hào):

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