First-principles study on the electronic properties of layered Ga2O3/TeO2 heterolayers for high-performance electronic devices

堆积 电子迁移率 材料科学 带隙 光电子学 超晶格 晶体管 异质结 凝聚态物理 电压 化学 物理 电气工程 有机化学 工程类
作者
Linpeng Dong,Penghui Li,Yan Zhao,Yuanhao Miao,Bo Peng,Bin Xin,Weiguo Liu
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:602: 154382-154382 被引量:12
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2022.154382
摘要

This study performs a comprehensive investigation on the electronic properties of the stacked layered Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayers for the first time. The results indicate all the investigated heterolayers exhibit high thermodynamic stability and type-II band alignment characteristic with high carrier mobility, thus offer a new strategy to overcome the p-type conducting issue of layered Ga 2 O 3 for high-performance photodetectors and transistors. • ML Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayer with low lattice mismatch ε of 1.58 % • Type-II band alignment forms in Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayer. • The hole mobility of AB stacked heterolayer can reach 11,850 cm 2 V -1 s −1. Layered Ga 2 O 3 with high electron mobility and wide bandgap have attracted extensive attention for the applications of optoelectronic and power devices. However, the absence of p-type conducting counterpart restricts its potential. Herein, we propose layered Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayers to overcome this issue. The structural, electronic properties and carrier mobility of layered Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayers are investigated by first-principles calculations. All the investigated heterolayers exhibit thermodynamic stability and type-II band alignment characteristic. Both exceptionally high electron and hole mobility are found in the constructed layered Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayers. For ML Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayer with AB stacking pattern, the calculated electron and hole mobility can reach 9501 and 11,850 cm 2 V -1 s −1 , respectively, which are much superior than pristine ML Ga 2 O 3 . The current–voltage curve result of the ML Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayer channel-based transistor further confirms the enhanced conducting property. Our study applies a new strategy to overcome the p-type conducting issue of layered Ga 2 O 3 , and the proposed Ga 2 O 3 /TeO 2 heterolayers are favorable for high-response detectors and high-frequency power devices.

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
花肠完成签到,获得积分10
1秒前
深情安青应助四辈采纳,获得10
2秒前
搜集达人应助安详香旋采纳,获得10
3秒前
小满完成签到 ,获得积分10
6秒前
ncsxcb发布了新的文献求助10
8秒前
kekekeke完成签到 ,获得积分10
8秒前
9秒前
10秒前
lalaland完成签到,获得积分10
11秒前
汪天宇完成签到,获得积分10
12秒前
hutao完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
且是天下应助xh采纳,获得10
12秒前
2226发布了新的文献求助10
13秒前
四辈发布了新的文献求助10
15秒前
思源应助刘强东采纳,获得10
16秒前
17秒前
爱狗先森发布了新的文献求助10
17秒前
liky完成签到 ,获得积分10
17秒前
隐形曼青应助leslierui采纳,获得10
20秒前
Bellow发布了新的文献求助10
21秒前
25秒前
25秒前
在水一方应助搞怪的谷蕊采纳,获得10
26秒前
学术渣渣完成签到,获得积分10
26秒前
26秒前
小蘑菇应助乔乔采纳,获得10
28秒前
fdyy1完成签到,获得积分10
31秒前
缥缈幻柏发布了新的文献求助10
31秒前
刘强东发布了新的文献求助10
31秒前
Feiyan完成签到,获得积分10
33秒前
34秒前
37秒前
orixero应助Cai采纳,获得10
38秒前
笔墨留香完成签到,获得积分10
40秒前
乐乐应助cc采纳,获得10
40秒前
JamesPei应助缥缈幻柏采纳,获得10
40秒前
怼怼发布了新的文献求助10
41秒前
爱吃橘子应助郭子啊采纳,获得20
42秒前
酷波er应助李健课题组采纳,获得10
42秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6514713
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8308126
关于积分的说明 17754564
捐赠科研通 5616556
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924713
邀请新用户注册赠送积分活动 1901723
关于科研通互助平台的介绍 1763118