The Contact Properties of Monolayer and Multilayer MoS2-Metal van der Waals Interfaces

单层 范德瓦尔斯力 材料科学 金属 哈梅克常数 化学物理 纳米技术 范德瓦尔斯半径 化学 冶金 分子 有机化学
作者
Xin Pei,Xiaohui Hu,Tao Xu,Litao Sun
出处
期刊:Nanomaterials [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:14 (13): 1075-1075
标识
DOI:10.3390/nano14131075
摘要

The contact resistance formed between MoS2 and metal electrodes plays a key role in MoS2-based electronic devices. The Schottky barrier height (SBH) is a crucial parameter for determining the contact resistance. However, the SBH is difficult to modulate because of the strong Fermi-level pinning (FLP) at MoS2-metal interfaces. Here, we investigate the FLP effect and the contact types of monolayer and multilayer MoS2-metal van der Waals (vdW) interfaces using density functional theory (DFT) calculations based on Perdew–Burke–Ernzerhof (PBE) level. It has been demonstrated that, compared with monolayer MoS2-metal close interfaces, the FLP effect can be significantly reduced in monolayer MoS2-metal vdW interfaces. Furthermore, as the layer number of MoS2 increases from 1L to 4L, the FLP effect is first weakened and then increased, which can be attributed to the charge redistribution at the MoS2-metal and MoS2-MoS2 interfaces. In addition, the p-type Schottky contact can be achieved in 1L–4L MoS2-Pt, 3L MoS2-Au, and 2L–3L MoS2-Pd vdW interfaces, which is useful for realizing complementary metal oxide semiconductor (CMOS) logic circuits. These findings indicated that the FLP and contact types can be effectively modulated at MoS2-metal vdW interfaces by selecting the layer number of MoS2.
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