理解和优化光活性二维 (2D) 范德华固体的特性对于开发光电子应用至关重要。在这里,我们详细研究了 InSe 基场效应晶体管 (FET) 的层相关光电导行为。使用 λ = 658 nm (1.88 eV) 的连续激光源在 22.8 nW < P < 1.29 μW 的很宽照明功率范围内研究了具有五种不同通道厚度(t,20 nm < t < 100 nm)的 InSe 基 FET。所研究的所有器件都显示出光电门控的特征,然而,我们的研究表明光响应度在很大程度上取决于导电通道的厚度。场效应迁移率 (μ FE ) 值(作为通道厚度 t 的函数)和光响应度 (R) 之间的相关性表明,通常 R 随着 μ FE 的增加(t 降低)而增加,反之亦然。当 t = 20 nm 和 t = 100 nm 时,器件的最大响应度分别为 ~ 7.84 A/W 和 ~ 0.59 A/W。在施加栅极电压的情况下,这些值可能会大幅增加。本文介绍的基于结构-性能相关性的研究表明,可以调整 InSe 基光场效应晶体管的光学性能,以用于与太阳能电池中的光电探测器和/或有源层相关的各种应用。
金红石二氧化锗 (r-GeO 2 ) 是最近预测的一种超宽带隙半导体,在高功率电子器件中具有潜在的应用,其中载流子迁移率是控制器件效率的重要材料参数。我们应用基于密度泛函和密度泛函微扰理论的第一性原理计算来研究 r-GeO 2 中的载流子-声子耦合,并预测其声子限制的电子和空穴迁移率随温度和晶体取向的变化。计算出的 300 K 下的载流子迁移率为 l elec ; ? ~ c = 244 cm 2 V 1 s 1 ,l elec ; k ~ c = 377 cm 2 V 1 s 1 ,l hole ; ? ~ c = 27 cm 2 V 1 s 1 ,和 l hole ; k ~ c = 29 cm 2 V 1 s 1 。室温下,载流子散射以低频极性光学声子模式为主。n 型 r-GeO 2 的预测 Baliga 性能系数超过了 Si、SiC、GaN 和 b -Ga 2 O 3 等几种现有半导体,证明了其在高功率电子设备中的卓越性能。
1材料部的化学和物理单位,贾瓦哈拉尔·尼赫鲁(Jawaharlal Nehru)高级科学研究中心,班加拉罗尔560064,印度2,印度2国际材料科学中心,Jawaharlal Nehru先进科学研究中心,班加拉罗尔560064,印度560064,印度360064,印度材料3次高级材料学院。 IMN-CSIC,C/ISAAC NEWTON 8,TRES CANTOS,TRES CANTOS,28760 MADRID,MADRID 5澳大利亚州5澳大利亚州Microscopy and Microanalysis中心,NEW,新南威尔士州Camperdown,2006弗吉尼亚大学,夏洛茨维尔,弗吉尼亚22904,美国8物理系,弗吉尼亚大学夏洛茨维尔,弗吉尼亚州22904,美国
摘要 金属-石墨烯接触电阻是限制石墨烯在电子设备和传感器中技术开发的主要因素之一。高接触电阻会损害器件性能并破坏石墨烯固有的优良特性。在本文中,我们制造了具有不同几何形状的背栅石墨烯场效应晶体管,以研究接触和沟道电阻以及载流子迁移率随栅极电压和温度的变化。我们应用传输长度法和 y 函数法,表明这两种方法可以相互补充以评估接触电阻并防止在估计载流子迁移率对栅极电压的依赖性时出现伪影。我们发现栅极电压以类似的方式调节接触和沟道电阻,但不会改变载流子迁移率。我们还表明,升高温度会降低载流子迁移率,对接触电阻的影响可以忽略不计,并且可以根据施加的栅极电压诱导石墨烯薄层电阻从半导体行为转变为金属行为。最后,我们表明,消除接触电阻对晶体管沟道电流的不利影响几乎可以使载流子场效应迁移率翻倍,并且通过 Ni 接触的锯齿形成形可以实现低至 700 Ω · μ m 的竞争性接触电阻。