Tuning the Schottky Barrier at the Graphene/MoS2 Interface by Electron Doping: Density Functional Theory and Many-Body Calculations

石墨烯 密度泛函理论 异质结 兴奋剂 费米能级 电子 肖特基势垒 带隙 材料科学 电子能带结构 偶极子 光电子学 混合功能 从头算 费米能量 矩形势垒 欧姆接触 凝聚态物理 纳米技术 计算化学 化学 物理 量子力学 图层(电子) 二极管 有机化学
作者
Chengjun Jin,Filip Rasmussen,Kristian S. Thygesen
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:119 (34): 19928-19933 被引量:98
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.5b05580
摘要

Using ab initio calculations we investigate the energy level alignment at the graphene/MoS2 heterostructure and the use of electron doping as a strategy to lower the Schottky barrier and achieve a low-resistance Ohmic contact. For the neutral heterostructure, density functional theory (DFT) with a generalized gradient approximation predicts a Schottky barrier height of 0.18 eV, whereas the G0W0 method increases this value to 0.60 eV. While the DFT band gap of MoS2 does not change when the heterostructure is formed, the G0W0 gap is reduced by 0.30 eV as a result of the enhanced screening by the graphene layer. In contrast to the case of metal substrates, where the band alignment is governed by Pauli repulsion-induced interface dipoles, the graphene/MoS2 heterostructure shows only a negligible interface dipole. As a consequence, the band alignment at the neutral heterostructure is not changed when the two layers are brought into contact. We systematically follow the band alignment as a function of doping concentration and find that the Fermi level of the graphene crosses the MoS2 conduction band at a doping concentration of around 1012 cm–2. The variation of the energy levels with doping concentration is shown to be mainly governed by the electrostatic potential resulting from the doping charge.
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
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
科研通AI5应助kento采纳,获得30
1秒前
nkmenghan发布了新的文献求助10
2秒前
5秒前
redondo10完成签到,获得积分0
6秒前
7秒前
乔qiao发布了新的文献求助30
10秒前
WZ0904发布了新的文献求助10
11秒前
poegtam完成签到,获得积分10
12秒前
大胆盼兰发布了新的文献求助10
13秒前
wuyan204完成签到 ,获得积分10
14秒前
windcreator完成签到,获得积分10
14秒前
redondo5完成签到,获得积分0
14秒前
wangrswjx完成签到 ,获得积分10
14秒前
科研通AI5应助su采纳,获得10
14秒前
17秒前
19秒前
小二郎应助嘻嘻采纳,获得10
19秒前
yun完成签到 ,获得积分10
20秒前
20秒前
22秒前
健忘曼冬发布了新的文献求助10
22秒前
redondo完成签到,获得积分10
22秒前
momo完成签到,获得积分10
23秒前
希望天下0贩的0应助meng采纳,获得10
24秒前
龙歪歪发布了新的文献求助10
25秒前
25秒前
暮城完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
云墨完成签到 ,获得积分10
26秒前
28秒前
29秒前
Akim应助caoyy采纳,获得10
29秒前
30秒前
科研通AI2S应助DreamMaker采纳,获得10
30秒前
33秒前
zho发布了新的文献求助30
33秒前
33秒前
ywang发布了新的文献求助10
33秒前
ZD小草完成签到 ,获得积分10
34秒前
健忘曼冬完成签到,获得积分10
35秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
Luis Lacasa - Sobre esto y aquello 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 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 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3108225
关于积分的说明 9288086
捐赠科研通 2805889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1540195
邀请新用户注册赠送积分活动 716950
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709849