Polarization‐Induced Band‐Alignment Transition and Nonvolatile p‐n Junctions in 2D Van der Waals Heterostructures

异质结 材料科学 半导体 兴奋剂 范德瓦尔斯力 单层 光电子学 极化(电化学) 纳米技术 凝聚态物理 物理 化学 分子 量子力学 物理化学
作者
Jing Wang,Haibo Shu,Yanyan Li,Dan Cao,Xiaohong Chen
出处
期刊:Advanced electronic materials [Wiley]
卷期号:8 (3) 被引量:20
标识
DOI:10.1002/aelm.202101022
摘要

Abstract 2D van der Waals (vdW) p‐n junctions based on vertically stacked atomically thin semiconductor materials have shown tremendous potential in high‐performance integrated electronics and optoelectronics. However, unlike traditional semiconductors, the conventional doping methods to achieve p‐type and n‐type doping in 2D semiconductors remain a large challenge due to their ultrathin structures with limited physical space. Here, by means of density functional theory computations, a nonvolatile doping strategy to obtain self‐defined p‐n junctions in 2D vdW heterostructures created by assembling monolayer transition metal dichalcogenides (TMDs) on polar semiconductors (PSs) is reported. The calculated results show that the quantum‐confined Stark effect causes the band inclination of 2D PSs along the polarization direction, which allows to manipulate the type of band alignment and spatial distribution of carriers in the heterostructures via the polarization modulation. In particular, the realization of nonvolatile p‐n junctions in type‐III TMD/PS heterostructures with ultrahigh carrier concentration ( ≈ 10 13 ‐ 10 14 cm ‐2 ) is demonstrated, and the spatial distribution of charge carriers in the heterostructures can be tuned by the polarization switching. This work provides a nondestructive doping strategy to obtain programmable vdW p‐n junctions with high carrier concentration and band‐engineering approach for the development of versatile 2D electronics and optoelectronics.
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
1秒前
1秒前
1秒前
logic发布了新的文献求助10
1秒前
习习应助生动的雨竹采纳,获得10
1秒前
bo完成签到 ,获得积分10
1秒前
迟大猫应助啵乐乐采纳,获得10
2秒前
安雯完成签到 ,获得积分10
2秒前
HuLL完成签到,获得积分10
2秒前
Yolo完成签到 ,获得积分10
2秒前
难过的慕青完成签到,获得积分10
2秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
无花果应助sunzhiyu233采纳,获得10
5秒前
韭黄完成签到,获得积分20
5秒前
6秒前
诚c发布了新的文献求助10
6秒前
自然秋柳完成签到 ,获得积分10
6秒前
我是老大应助经法采纳,获得10
6秒前
默默的皮牙子应助经法采纳,获得10
6秒前
orixero应助经法采纳,获得10
6秒前
小马甲应助经法采纳,获得10
6秒前
柚子成精应助经法采纳,获得10
7秒前
小蘑菇应助经法采纳,获得10
7秒前
深情安青应助经法采纳,获得10
7秒前
李爱国应助经法采纳,获得10
7秒前
共享精神应助经法采纳,获得10
7秒前
yyyyyy完成签到 ,获得积分10
7秒前
LL完成签到,获得积分10
7秒前
ziyiziyi发布了新的文献求助10
8秒前
哈哈哈haha发布了新的文献求助40
8秒前
8秒前
啵乐乐完成签到,获得积分10
9秒前
哈哈完成签到,获得积分20
9秒前
10秒前
logic完成签到,获得积分10
10秒前
岁月轮回发布了新的文献求助10
10秒前
小离发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
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
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 3527699
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107752
关于积分的说明 9286499
捐赠科研通 2805513
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539954
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709759