Two-dimensional electron gas on the surface of alkali-earth metal based electrides: Assistance to overcome tunneling barriers in ohmic contacts

欧姆接触 量子隧道 碱金属 电子 材料科学 金属 化学物理 纳米技术 化学 物理 光电子学 冶金 量子力学 图层(电子) 有机化学
作者
Chengfeng Pan,Anqi Shi,Xiuyun Zhang,Yu‐Ning Wu,Yongtao Li,Xianghong Niu
出处
期刊:Physical review [American Physical Society]
卷期号:110 (8)
标识
DOI:10.1103/physrevb.110.085406
摘要

van der Waals (vdW) stacking of two-dimensional (2D) metals and 2D semiconductors has attracted significant interest in metal-semiconductor junctions (MSJs). Unfortunately, the vdW gap always leads to large tunneling barriers even in ohmic contacts. Herein, by constructing 2D electrides possessing sufficient electron gas at the surface, the formation of quasibonds at MSJ interface is expected to overcome the challenge of contact resistance induced by vdW gap. Specifically, 2D $\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{2}X{Y}_{2}$ ($X=\mathrm{Ti},\mathrm{Zr},\mathrm{Hf}$; $Y=\mathrm{N},\mathrm{P}$) electrides possess ultralow work functions ranging from 3.28 to 3.90 eV, accompanied by nearly free electrons on the surface, rendering them efficient electron donors. Taking typical 2D semiconductor $\mathrm{Mo}{\mathrm{S}}_{2}$ to contact $\mathrm{C}{\mathrm{a}}_{2}X{Y}_{2}$, the ohmic contact and complete tunneling effect can be achieved. Application of a modest bias voltage yields a noticeable current density of about $0.6\textmu{}\mathrm{A}/{\mathrm{\AA{}}}^{2}$. Moreover, these MSJs exhibit superior environmental stability with bromine terminated. Our work not only offers a series of promising 2D electrides, but also paves the way for advancing the progress of 2D electronic and optoelectronic devices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
科科应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
ayiaw应助科研通管家采纳,获得30
刚刚
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
英姑应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
刚刚
不想干活应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
聂国烽完成签到,获得积分10
1秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
橘猫爱笑完成签到 ,获得积分10
1秒前
李佳倩完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
东单的单车完成签到,获得积分10
3秒前
乐白发布了新的文献求助10
3秒前
贪玩的醉柳关注了科研通微信公众号
4秒前
俊逸凌雪完成签到,获得积分10
4秒前
苹果煎蛋发布了新的文献求助10
5秒前
HXY完成签到,获得积分20
5秒前
三木完成签到,获得积分10
5秒前
英姑应助leo采纳,获得10
5秒前
7秒前
7秒前
7秒前
9秒前
cc4ever完成签到,获得积分10
9秒前
眯眯眼的访冬完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
hhh发布了新的文献求助10
11秒前
贾世冰发布了新的文献求助10
12秒前
赘婿应助乐白采纳,获得10
12秒前
从容慕青发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
学术版7e发布了新的文献求助30
14秒前
15秒前
高分求助中
Manipulating the Mouse Embryo: A Laboratory Manual, Fourth Edition 1000
Determination of the boron concentration in diamond using optical spectroscopy 600
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Founding Fathers The Shaping of America 500
A new house rat (Mammalia: Rodentia: Muridae) from the Andaman and Nicobar Islands 500
Writing to the Rhythm of Labor Cultural Politics of the Chinese Revolution, 1942–1976 300
On the Validity of the Independent-Particle Model and the Sum-rule Approach to the Deeply Bound States in Nuclei 220
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4548351
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3979162
关于积分的说明 12320490
捐赠科研通 3647724
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2008929
邀请新用户注册赠送积分活动 1044359
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 932972