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Electronic properties, interface contact and transport properties of strain-modulated MS2/borophosphene and MSeS/borophosphene (M = Cr, Mo, W) heterostructure: Insights from first-principles

欧姆接触 材料科学 异质结 肖特基势垒 拉伤 接触电阻 光电子学 凝聚态物理 复合材料 生物 物理 二极管 解剖 图层(电子)
作者
Linwei Yao,Jiangni Yun,Peng Kang,Hongyuan Zhao,Junfeng Yan,Wu Zhao,Zhiyong Zhang
出处
期刊:Applied Surface Science [Elsevier BV]
卷期号:652: 159363-159363 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.apsusc.2024.159363
摘要

Controlling the interface contact performance to form low-resistance ohmic contact is of great importance in designing low-power two-dimensional (2D) devices. Here, we explore a 2D semi-metal with Dirac cones, borophosphene, for different types of contact with MS2, MSeS/borophosphene (M = Cr, Mo, W) using density functional theory (DFT) and non-equilibrium Green's function (NEGF) methods. The results indicate that under no strain, different van der Waals heterojunctions (vdWHs) exhibit an n-type (p-type) Schottky contact type, with the CrS2/borophosphene vdWHs exhibiting a lower barrier height (Φn = 0.08 eV). Next, we find that the in-plane strain is more efficient than the vertical strain. Under in-plane strain modulation, the contact type will change from Schottky to Ohmic contacts as the tensile strain increases. Similarly, the contact type will change from Schottky to semiconductor as the compressive strain increases. Under the influence of vertical strain, the CrS2/borophosphene vdWHs transition into ohmic contact only when the interlayer spacing increases to above 0.4 Å. Finally, we study the ohmic contact formation and transport characteristics based on the device angle. These findings demonstrate that interface contact types can be effectively regulated by strain, which is crucial for the design and manufacturing of novel nano electronic devices composed of borophosphene based vdWHs.
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