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华东理工大学郝国强和李洪波课题组--在平面外应变和电场作用下调节石墨烯/WSe2异质结构的电子特性和肖特基势垒

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  调节纳米电子设备的电传输行为和降低肖特基势垒仍然是一个巨大的挑战。为了解决这个问题,采用第一原理方法,在平面外应变和电场作用下,探究了石墨烯/ WSe2异质结构的电子特性和肖特基势垒。

  相应的结果表明,WSe2单层和石墨烯可以形成稳定的范德华异质结构,且固有的电子特性得到了很好的保留。肖特基接触从n型转变为p型。此外,也形成了欧姆接触。在平衡状态下,电子和空穴得有效质量分别为0.057m0和0.055m0,这表明该异质结构具有高载流子迁移率。该研究为设计和开发石墨烯/WSe2纳米场效应晶体管提供了一种有前景的实验方法。

  

  Figure 1. 石墨烯/WSe2异质结构的两种堆叠构型。(a)模型A和(b)模型B的俯视图;(c)孤立石墨烯和(d)WSe2单层接触前的侧视图;(e)模型A的侧视图。

  

  Figure 2. (a)WSe2单层,(b)石墨烯和(c)石墨烯/WSe2异质结构的能带结构。费米能级在0 eV处,表示为红色虚线。

  

  Figure 3. (a)石墨烯/WSe2异质结构的TDOS和PDOS;(b)WSe2中W和Se原子的PDOS;(c)石墨烯中C原子的PDOS。垂直的红线表示费米能级。

  

  Figure 4. 石墨烯/WSe2异质结构在(a)不同层间距离和(b)不同电场下的有效质量。

  相关研究工作由华东理工大学Guoqiang Hao和Hongbo Li课题组于2020年发表在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。

  文章来源:公众号【石墨烯杂志】

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