通过在金-二维氧化锡接触处插入石墨烯缓冲层，解除费米能级的固定
摘要：二维氧化锡（SnO）由于其特有的电子和光学性质而受到广泛关注，使其在场效应晶体管（FET）中成为适合的沟道材料。然而，在与金属接触时，费米能级固定效应可能会发生，金属诱导在其带隙中产生状态，阻碍其固有的半导体性能。我们提出在接触界面处插入石墨烯以减轻金属诱导的能隙态。通过使用金（Au）作为电极材料和单层SnO（mSnO）作为沟道材料，使用第一性原理计算详细研究了不同结构中的几何形状、键合强度、电荷转移和电子性质，包括功函数、能带结构、态密度和肖特基势垒，以揭示接触行为和费米能级解固机制。已经证明金和mSnO之间形成了强共价键合，而石墨烯间隔层与两种材料形成了弱范德华相互作用，最小化了对mSnO带结构的干扰。还分析了垂直于平面的压缩效应，以评估接触在机械变形下的性能，并提出了与石墨烯的异质结构的可行制备途径。这项工作系统地研究了Au-mSnO接触在FET应用中的特性，并为未来在各种电子应用中开发二维材料和选择缓冲层以改善金属-半导体接触提供了全面的指导。
作者：Yujia Tian (1 and 2), Devesh R. Kripalani (1), Ming Xue (2), Kun Zhou (1) ((1) Nanyang Technological University, (2) Infineon Technologies Asia Pacific Pte. Ltd.)
论文ID：2308.15820
分类：Materials Science
分类简称：cond-mat.mtrl-sci
提交时间：2023-08-31