二硫化鎢/石墨烯異質(zhì)結(jié)的界面相互作用及其肖特基調(diào)控的理論研究

編號：CYYJ01696

篇名：二硫化鎢/石墨烯異質(zhì)結(jié)的界面相互作用及其肖特基調(diào)控的理論研究

作者：郭麗娟 胡吉松 馬新國 項(xiàng)炬

關(guān)鍵詞： 異質(zhì)結(jié) 能帶結(jié)構(gòu) 肖特基接觸 第一性原理

機(jī)構(gòu)： 長沙醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院 長沙醫(yī)學(xué)院 湖北工業(yè)大學(xué)理學(xué)院

摘要： 采用第一性原理方法研究了二硫化鎢/石墨烯異質(zhì)結(jié)的界面結(jié)合作用以及電子性質(zhì),結(jié)果表明在二硫化鎢/石墨烯異質(zhì)結(jié)中,其界面相互作用是微弱的范德瓦耳斯力.能帶計(jì)算結(jié)果顯示異質(zhì)結(jié)中二硫化鎢和石墨烯各自的電子性質(zhì)得到了保留,同時(shí),由于石墨烯的結(jié)合作用,二硫化鎢呈現(xiàn)出n型半導(dǎo)體.通過改變界面的層間距可以調(diào)控二硫化鉬/石墨烯異質(zhì)結(jié)的肖特基勢壘類型,層間距增大,肖特基將從p型轉(zhuǎn)變?yōu)閚型接觸.三維電荷密度差分圖表明,負(fù)電荷聚集在二硫化鎢附近,正電荷聚集在石墨烯附近,從而在界面處形成內(nèi)建電場.肖特基勢壘變化與界面電荷流動(dòng)密切相關(guān),平面平均電荷密度差分圖顯示,隨著層間距逐漸增大,界面電荷轉(zhuǎn)移越來越弱,且空間電荷聚集區(qū)位置向石墨烯層方向靠近,導(dǎo)致費(fèi)米能級向上平移,證實(shí)了肖特基勢壘隨著層間距的增加由p型接觸向n型轉(zhuǎn)變.本文的研究結(jié)果將為二維范德瓦耳斯場效應(yīng)管的設(shè)計(jì)與制作提供指導(dǎo).