Barrières Schottky contrôlables par champ électrique et contraintes et types de contact dans l'hétérostructure graphène-MoTe2 van der Waals

Introduction

Les cristaux en couches bidimensionnels (2D) ont suscité un intérêt croissant en raison de leurs nouvelles propriétés physiques et de leurs applications potentielles dans divers domaines depuis la découverte du graphène [1]. Des caractéristiques et des performances non conventionnelles, telles que l'effet Hall quantique demi-entier [2], l'effet tunnel de Klein [3] et la supraconductivité [4], ont été découvertes dans divers matériaux 2D. Pour le graphène, cependant, la structure de bande de type cône de Dirac sans bande interdite proche du niveau de Fermi entrave ses applications directes dans les transistors. Cela a stimulé la recherche de matériaux alternatifs à partir d'autres matériaux 2D [5,6,7,8,9,10,11,12,13,14] avec des propriétés polyvalentes, parmi lesquelles les dichalcogénures de métaux de transition en couches (TMD) ont suscité une grande attention. . Les bandes interdites des TMD peuvent être réglées d'environ 0,8 eV à 2,0 eV et sont comparables à celles des semi-conducteurs conventionnels, ce qui permet aux TMD de particulièrement bons candidats pour les applications optoélectroniques. Étant similaires au graphite, la plupart des TMD sont des matériaux à structure en couches avec une interaction de van der Waals (vdW) entre les couches, ils peuvent donc être exfoliés en quelques couches ou en une seule couche [15, 16]. Il a été constaté que les TMD ont des caractéristiques dépendantes de l'épaisseur et subiraient une transition de bande interdite indirecte-directe [16, 17] lorsqu'ils passent de la masse à quelques couches ou à une monocouche. Les TMD monocouches ont plusieurs structures, telles que les phases H et les phases T (ou phases T′), tandis que les phases H présentent généralement des caractéristiques semi-conductrices.

En tant que membre des TMD, en vrac MoTe₂ comprend trois phases intéressantes :la phase hexagonale (2H, semi-conductrice) [18], la phase monoclinique (1 T′, métallique) [19] et la phase octaédrique (T_d , type II Weyl semi-métal) [20, 21], dans laquelle la phase 2H est la plus stable. MoTe à 2 phases H₂ a une bande interdite indirecte d'environ 1,0 eV pour le volume et une bande interdite directe d'environ 1,1 eV pour la monocouche [22, 23], ce qui indique que la bande interdite est presque indépendante du nombre de couches et qu'elle peut être appliquée pour le proche -photodétecteurs infrarouges. Pour plus de commodité, dans le texte suivant, 2H-MoTe₂ est simplement appelé MoTe₂ . Par rapport aux autres TMD, MoTe₂ présente de nombreux avantages, par exemple, la conductivité est plus faible [24], le coefficient de Seebeck est plus élevé [24] et les capacités de détection sont meilleures [18, 25]. Combiner les avantages de MoTe₂ et graphène, en fabriquant un type d'hétérostructure par graphène et MoTe₂ pour les applications de dispositifs pourraient être envisagées. En fait, récemment, les hétérostructures verticales basées sur des matériaux à structure en couches 2D ont suscité un intérêt croissant [26,27,28,29,30,31,32,33] en raison de l'absence de liaisons pendantes à la surface des composants isolés et des faibles Épinglage au niveau Femi. Pour les hétérostructures verticales à base de graphène-TMD, les expériences ont confirmé leur excellent rapport marche-arrêt élevé, leur photo-réponse élevée, leur faible courant d'obscurité et leur bonne efficacité quantique [34,35,36,37,38], par rapport aux TMD simples. -types basés. Bien que la plupart des hétérostructures verticales à base de graphène-TMD signalées soient construites avec d'autres TMD, tels que MoS₂ , certaines expériences ont étudié le graphène-MoTe₂ hétérostructure [39,40,41,42,43] en raison des propriétés électroniques et optiques uniques du MoTe₂ . Il a été rapporté [39] que le rapport on-off du graphène-MoTe₂ l'hétérostructure verticale atteint ~(0,5 − 1) × 10 ⁻⁵ , et la réactivité photo peut atteindre 20 mAW ⁻¹ , qui sont comparables aux valeurs correspondantes du graphène-MoS₂ appareil. Plus tard, basé sur le graphène-MoTe₂ -graphène vertical vdW hétérostructure, un photodétecteur proche infrarouge a été fabriqué [40, 42] avec des performances supérieures, notamment une photoréactivité élevée, une efficacité quantique externe élevée, des processus de réponse et de récupération rapides, et exempt d'une alimentation externe source-drain par rapport à d'autres photodétecteurs à semi-conducteurs en couches. Ensuite, un graphène-MoTe₂ Un transistor vertical vdW qui présente des caractéristiques ambipolaires en forme de V appropriées [41] a été rapporté. Par conséquent, le graphène-MoTe₂ Les hétérostructures sont des candidats prometteurs pour les nanodispositifs optoélectroniques à haute réactivité, haute vitesse et flexible. En ce sens, il est indispensable de mener une enquête théorique sur le graphène-MoTe₂ hétérostructure verticale qui n'a pas encore été signalée.

Pour l'hétérostructure métal-semi-conducteur, le type de contact (contact Schottky ou contact ohmique) est à considérer, car il détermine l'existence ou non de caractéristiques redresseuses pour l'hétérostructure. Pour le contact Schottky, la hauteur de barrière Schottky (SBH) jouerait un rôle clé sur les comportements des dispositifs correspondants [44] et a été intensément étudiée. Afin d'obtenir des performances élevées pour les applications réelles des appareils, il serait souhaitable que SBH puisse être réglé. De nombreuses stratégies ont été proposées pour moduler le SBH, parmi lesquelles l'application d'un champ électrique externe et d'une contrainte biaxiale sont les moyens les plus courants.

Dans cet article, basé sur les calculs des premiers principes, la structure électronique et la dépendance du champ électronique externe et de la déformation du SBH du graphène-MoTe₂ hétérostructure ont été étudiées. Les résultats calculés démontrent que les propriétés électroniques du graphène et du MoTe₂ monocouche sont assez bien conservés après avoir été empilés verticalement en hétérostructure. La barrière Schottky de l'hétérostructure peut être modifiée entre p tapez et n en appliquant un champ ou une contrainte électrique externe, et l'hétérostructure peut même atteindre le contact ohmique lorsque le champ ou la contrainte électrique externe est suffisamment fort.

Méthodes de calcul

Les calculs de premier principe ont été effectués en utilisant le Vienna Ab-initio Simulation Package (VASP) [45,46,47] basé sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Les pseudopotentiels de l'onde augmentée du projecteur (PAW) [48] ont été appliqués pour modéliser l'interaction ion-électron et l'approximation du gradient généralisé de Perdew-Burke-Ernzerhof (PBE) (GGA) [49] a été utilisée pour traiter la corrélation des échanges d'électrons. Pour tous les calculs, la méthode DFT-D2 [50] de Grimme représentant le terme d'interaction vdW est utilisée et l'énergie de coupure de l'onde plane est fixée à 600 eV. Le seuil de convergence est fixé à 10 ⁻⁶ eV pour l'énergie et 0,01 eV/Å pour la force. La zone Brillouin k -Le maillage de points est défini sur 9 × 9 × 1 dans le schéma Monkhost-Pack. Un vide de 25 Å le long du z direction est adoptée pour éviter l'interaction entre les couches voisines. Comme il a été révélé que l'effet de couplage spin-orbite sur les structures de bande de 2H-MoTe₂ est très faible [51], tous les calculs ne prennent pas en compte le couplage spin-orbite.

Le graphène-MoTe₂ l'hétérostructure est construite par le graphène et le MoTe₂ monocouche en empilant les deux matériaux 2D le long de la direction verticale. Le graphène et le MoTe₂ adoptent le réseau hexagonal et leurs paramètres de réseau sont respectivement de 2,46 Å [52] et 3,52 Å [53]. Par conséquent, le décalage de maille est inférieur au critère précédent de 5 %. Selon les structures du graphène et du MoTe₂ monocouche, ici, trois modes d'empilement typiques sont considérés :HS-1, HS-2 et HS-3, qui sont illustrés à la Fig. 1. Pour le mode d'empilement HS-1, un atome de Te se localise juste sous le site creux du réseau de graphène; pour HS-2, un atome de Te se trouve sous un site d'atome de C du réseau de graphène ; pour HS-3, un atome de Te se trouve sous un autre site d'atome de C non équivalent du réseau de graphène.

Vue de dessus et vue latérale de trois modes d'empilement typiques pour le graphène-MoTe₂ hétérostructure :(a ) HS-1, (b ) HS-2, (c ) HS-3. Les boules grises, roses et vertes représentent respectivement les atomes de carbone, de molybdène et de tellure

Lorsque la dépendance à la déformation du SBH est étudiée, la déformation est appliquée également le long des directions en zigzag et fauteuil du graphène, respectivement.

Résultats et discussion

Les structures cristallines du réseau pour MoTe₂ monocouche et trois modes d'empilement typiques (HS-1, HS-2 et HS-3) du graphène-MoTe₂ hétérostructure ont tous été entièrement optimisés. Les énergies de liaison obtenues des trois modes d'empilement typiques sont presque toutes les mêmes, c'est-à-dire -0,85 eV, tandis que les distances intercouches d'équilibre des trois modes sont toutes approximativement égales à 3,53 Å. Par conséquent, nous nous concentrons uniquement sur le graphène HS-1-MoTe₂ hétérostructure pour la discussion suivante et omettez « HS-1 » par souci de simplicité dans le texte suivant. Les structures géométriques optimisées de MoTe₂ monocouche et graphène-MoTe₂ L'hétérostructure est montrée dans la Fig. 2. Évidemment, MoTe₂ monocouche adopte le réseau hexagonal et la constante de réseau optimisée est de 3,52 Å, ce qui est cohérent avec les résultats de l'expérience [53, 54]. Cela peut être vu clairement à partir de la structure de bande de MoTe₂ monocouche, comme le montre la figure 3, que MoTe₂ La monocouche est un semi-conducteur avec une bande interdite de 1,14  eV, ce qui est également cohérent avec les résultats de l'expérience [22, 23]. Quand le graphène et le MoTe₂ monocouche sont empilées verticalement comme une hétérostructure, la distance intercouche d'équilibre est de 3,53 Å, ce qui est comparable à la valeur du Sb-MoTe₂ hétérostructure (environ 3,94 Å) [55]. On peut également voir sur la figure 2 que les structures géométriques du MoTe₂ couche et couche de graphène dans le graphène-MoTe₂ l'hétérostructure reste presque la même que les structures originales de MoTe₂ monocouche et graphène, ce qui indique que l'interaction entre ces deux couches est faible. L'énergie de liaison des structures à l'équilibre -0,85 eV est inférieure à celle du Sb-MoTe₂ hétérostructure (environ -0,37 eV) [55], donc l'hétérostructure est énergétiquement stable. La distance d'équilibre entre deux couches et l'énergie de liaison sont comparables à celles des hétérostructures typiques à base de graphène vdW, telles que le carbure de phosphore hydrogéné au graphène [56], le graphène-AsSb [29], le graphène-SMoSe et le graphène-SeMoS [30] , et graphène-phosphorène [57], indiquant que l'interaction entre MoTe₂ et le graphène est de type vdW faible.

Vue de dessus et vue de côté des structures optimisées de (a ) MoTe₂ monocouche et (b ) graphène-MoTe₂ hétérostructure. Les boules grises, roses et vertes représentent respectivement les atomes de carbone, de molybdène et de tellure. Les parallélogrammes bleus désignent les mailles unitaires 2D

Structure de bande électronique de MoTe₂ monocouche. La région bleu clair représente la bande interdite entre les bandes de valence et de conduction

En fait, la redistribution et le transfert de charge se produiraient inévitablement lorsque le graphène et le MoTe₂ monocouche sont empilés pour former l'hétérostructure. La différence de densité de charge 3D dans le graphène-MoTe₂ hétérostructure définie comme Δρ = ρ _H − ρ _G − ρ _MT a été calculé, où ρ _H , ρ _G , et ρ _MT sont les densités de charge de l'hétérostructure, du graphène isolé et du MoTe₂ monocouche, respectivement. Le résultat est montré sur la figure 4a, dans laquelle les régions bleu et rose foncé représentent respectivement l'accumulation et l'épuisement des charges. Évidemment, la région bleue est juste sous le MoTe₂ couche, ce qui indique que les électrons s'accumulent autour du MoTe₂ couche; tandis que la couche de graphène est entourée par la zone rose foncé, ce qui implique que les trous s'accumulent autour de la couche de graphène. Pour voir plus clairement la propriété du transfert de charge, la moyenne planaire 〈∆ρ 〉, qui est défini comme la valeur moyenne de la différence de densité de charge 3D Δρ dans les avions avec z =const. qui sont parallèles à la couche de graphène, est représenté par une ligne bleue sur la figure 4a, où les valeurs négatives et positives représentent respectivement l'épuisement et l'accumulation d'électrons. Le résultat vérifie que certains électrons sont transférés de la couche de graphène au MoTe₂ couche, et il y a des oscillations dans 〈∆ρ 〉 dans le graphène et le MoTe₂ couche. La fonction de localisation des électrons (ELF) est également tracée sur la figure 4b, à partir de laquelle on peut voir que la forme de l'ELF autour de l'atome de Te près de la couche de graphène est évidemment différente de celle autour de l'atome de Te de l'autre côté, suggérant le existence d'une interaction vdW intercouche dans l'hétérostructure.

un La différence de densité de charge 3D et la différence de densité de charge moyenne (ligne bleue) en fonction de la position dans le graphène-MoTe₂ hétérostructure le long du z direction, où les régions bleu et rose foncé indiquent respectivement l'accumulation et le manque d'électrons. La ligne pointillée horizontale marque l'emplacement central entre la couche de graphène et MoTe₂ couche. b Fonction de localisation électronique du graphène-MoTe₂ hétérostructure avec l'isovaleur de 0,7

De nombreuses propriétés physiques sont déterminées par les structures de bandes et la densité d'états (DOS), et les structures de bandes calculées et DOS du graphène-MoTe₂ L'hétérostructure est représentée sur la figure 5, où le niveau de Fermi est mis à zéro. Le cône de Dirac de la couche de graphène autour du niveau de Fermi est encore bien conservé; cependant, une bande interdite d'environ 10,6  meV est ouverte. C'est-à-dire qu'il existe un couplage intercouche petit mais notable dans l'hétérostructure. Les groupes contribués par le MoTe₂ couche démontrent que les caractéristiques semi-conductrices de MoTe₂ couche avec une bande interdite directe sont conservés. La bande interdite de MoTe₂ couche est de 0,85 eV dans l'hétérostructure, ce qui est modifié par rapport au résultat de 1,14 eV pour le MoTe₂ isolé monocouche. Une caractéristique frappante de la figure 5 est que la structure de bande peut être considérée comme la simple somme des bandes de couches isolées. Il n'est pas surprenant que l'interaction entre la couche de graphène et le MoTe₂ couche est insuffisante pour modifier les caractéristiques de la structure de bande de chaque composant de l'hétérostructure, de sorte que l'effet d'interaction intercouche sur la structure de bande est très faible. Cela indique en outre que l'interaction vdW domine entre MoTe₂ couche et couche de graphène dans l'hétérostructure, et préservant ainsi les propriétés clés intrinsèques.

Structures de bandes et densité partielle d'états de la couche de graphène et MoTe₂ couche dans le graphène-MoTe₂ hétérostructure

Les propriétés de contact des hétérostructures sont importantes pour les applications de dispositifs. Un graphène-MoTe₂ Un transistor à hétérojonction a été conçu, et le schéma est illustré à la Fig. 6a, où le MoTe₂ la monocouche est utilisée comme matériau de canal et le graphène comme électrodes de source ou de drain et de grille. En raison de la différence de travail de sortie du métal et du semi-conducteur, il existe une flexion de bande à l'interface, qui peut être estimée par la différence de niveau de Fermi (ΔE _F ), défini par ΔE _F = W _G − MT − W _MT , où W _G − MT et W _MT sont les travaux de sortie des hétérostructures et les MoTe₂ correspondants monocouche, respectivement. Le W calculé _G − MT et W _MT sont respectivement de 4,36  eV et 4,84  eV, comme le montre la figure 6b. Les résultats sont cohérents avec les valeurs expérimentales [39]. Par conséquent, la flexion de la bande (ΔE _F ) est d'environ 0,48  eV dans l'hétérostructure, ce qui est comparable au résultat de l'hétérostructure de carbure de phosphore hydrogéné au graphène [56].

un Le schéma de principe d'un graphène-MoTe₂ transistor à hétérostructure. b Alignement des bandes de graphène-MoTe₂ hétérostructure par rapport au niveau de vide, où le cône rouge représente la position du point de Dirac de la couche de graphène dans l'hétérostructure. CBM et VBM représentent respectivement le minimum de la bande de conduction et le maximum de la bande de valence. W _G-MT et W _MT sont les fonctions de travail du graphène-MoTe₂ hétérostructure et MoTe₂ monocouche, respectivement

L'une des propriétés de contact les plus importantes des hétérostructures métal-semi-conducteur est la barrière de Schottky à l'interface verticale (entre la couche de graphène et le MoTe₂ couche), qui détermine le flux de courant à travers l'interface des hétérostructures jouant ainsi un rôle important dans les performances du dispositif correspondant. En général, selon les types des semi-conducteurs dans les hétérostructures, SBH se divise en n tapez et p type, respectivement. Le n tapez SBH (Φ _Bn ) est défini comme la différence d'énergie entre le minimum de bande de conduction (CBM) du semi-conducteur (E _C ) et le niveau de Fermi du métal (E _F ), c'est-à-dire Φ _Bn = E _C − E _F . Le p tapez SBH (Φ _Bp ) est défini comme la différence d'énergie entre le niveau de Fermi du métal et le maximum de bande de valence (VBM) du semi-conducteur (E _V ), c'est-à-dire Φ _Bp = E _F − E _V . Les résultats SBH du graphène-MoTe₂ l'hétérostructure est représentée sur la figure 6b. En raison du transfert de charge, le niveau de Fermi se déplace du côté de la bande de valence du MoTe₂ monocouche au côté bande de conduction de MoTe₂ couche dans l'hétérostructure, qui indique que le SBH de l'hétérostructure est n type avec la valeur d'environ 0,33 eV à l'interface. C'est-à-dire que la conduction de charge de l'hétérostructure se fera principalement par les électrons.

Pour améliorer les performances des transistors à hétérostructure, il serait souhaitable de régler le SBH. Il est démontré que le SBH peut être réglé en appliquant un champ électrique externe et une contrainte dans le plan [29, 30, 58]. Une série de calculs pour la structure de bande de l'hétérostructure sous différents champs électriques externes ont été effectués, et les résultats sont présentés sur la figure 7, où la direction du champ électrique externe positif pointe à partir du MoTe₂ couche à la couche de graphène, tandis que la valeur négative est dans la direction opposée. Dans la région de contact Schottky, Φ _Bn présente une relation linéaire approximativement ascendante avec le champ électrique, tandis que Φ _Bp se comporte à l'envers. Ces résultats suggèrent que les champs électriques positifs et négatifs permettent au niveau de Fermi de se déplacer vers le VBM et le CBM du MoTe₂ couche dans l'hétérostructure, respectivement. Sous le champ électrique négatif, Φ _Bn est plus petit que Φ _Bp tout le temps, indiquant que la barrière Schottky est n taper. Lorsque le champ électrique positif est légèrement supérieur à zéro, Φ _Bn commence à être supérieur à Φ _Bp , ce qui signifie que la barrière Schottky est modifiée de n tapez sur p tapez au graphène-MoTe₂ interface. C'est évidemment que la bande interdite (environ égale à la somme de Φ _Bn et Φ _Bp ) du MoTe₂ couche reste presque constante sous le champ électrique externe, ce qui indique que le champ externe a peu d'effet sur les propriétés électroniques vierges. Cela peut être compris comme suit :bien que le champ électrique externe puisse modifier les valeurs propres d'énergie de l'électron de valence telles que CBM et VBM, leurs valeurs relatives sont inchangées, ce qui fait que la bande interdite reste constante. En d'autres termes, le champ électrique externe ne pouvait pas changer la structure de la bande, sauf la flexion de la bande. On peut également voir clairement sur la figure 7 que le SBH devient négatif lorsque le champ électrique positif est supérieur à 1,0  V/nm, ce qui signifie que les électrons du graphène seraient injectés dans MoTe₂ sans aucune barrière, indiquant que MoTe₂ possède une conductivité métallique, et réalise ainsi une transition de contact Schottky-à-Ohmique. Pour le champ électrique négatif lorsque l'intensité dépasse 1,0  V/nm, l'hétérostructure pourrait également être réglée sur le contact ohmique. Tous ces résultats démontrent que l'application d'un champ électrique externe est une stratégie efficace pour moduler le SBH et le type de contact pour le graphène-MoTe₂ hétérostructure.

La hauteur de barrière Schottky du graphène-MoTe₂ hétérostructure en fonction du champ électrique externe. Les zones bleues et rouges désignent le contact Schottky par p tapez et n type, respectivement. La zone grise marque la région de contact ohmique

Le SBH en fonction de la déformation biaxiale dans le plan est également calculé et les résultats sont affichés sur la figure 8. Pour appliquer la déformation biaxiale, le z les coordonnées des atomes de Te sont relâchées tandis que les positions des autres atomes restent fixes après modification de la taille de la maille unitaire. Il est montré que la déformation peut également ajuster le SBH de l'hétérostructure entre n tapez et p taper et conduire l'hétérostructure pour se rapprocher du contact ohmique. Les comportements de dépendance à la déformation du SBH sont très différents de celui de la dépendance au champ électrique. La situation devient beaucoup plus complexe. Pour une large gamme de contraintes, Φ _Bn est plus petit que Φ _Bp , alors que seulement dans une plage de déformation de traction étroite Φ _Bp maintient plus petit que Φ _Bn . C'est-à-dire la plage de déformation de n -type SBH (la souche est d'environ -10 ~ 4%) est beaucoup plus large que celui du p type (environ 4 ~ 7%). Lorsque la déformation en traction atteint 7 % et la déformation en compression atteint 10 %, le contact ohmique pour l'hétérostructure apparaît également. Il est à noter que la bande interdite du MoTe₂ couche dans l'hétérostructure changerait fortement avec la variation de la déformation dans la région de contact de Schottky, ce qui est fortement différent des résultats du cas du champ électrique. Lorsque les réseaux sont sous tension, ils s'écartent de l'état d'équilibre, provoquant ainsi le changement de la structure de la bande. En fait, non seulement la valeur de la bande interdite mais aussi le type de bande interdite (directe ou indirecte) seraient modifiés par la déformation. Pour les petites contraintes, MoTe₂ La couche reste une bande interdite directe alors qu'elle se transforme en bande interdite indirecte pour les grandes déformations. Ici, il convient de souligner que pour un transistor réel, les conditions réelles pour réaliser la transition de contact Schottky-à-Ohmique peuvent être quelque peu différentes des résultats calculés en raison des situations réelles.

La hauteur de barrière Schottky du graphène-MoTe₂ hétérostructure en fonction de la déformation. Les zones bleues et rouges désignent le contact Schottky par p tapez et n type, respectivement. La zone grise marque la région de contact ohmique

Les résultats ci-dessus suggèrent que l'application d'un champ électrique externe et d'une contrainte biaxiale dans le plan sont des méthodes efficaces pour contrôler SBH et le type de contact du graphène-MoTe₂ l'hétérostructure, indispensable pour concevoir des transistors à effet de champ à hétérostructure 2D vdW. De plus, le graphène-MoTe₂ l'hétérostructure peut être appliquée pour les diodes Schottky accordables dans les dispositifs nanoélectroniques et optoélectroniques.

Conclusions

En résumé, les structures de bandes du graphène-MoTe₂ L'hétérostructure sous différents champs électriques et déformations biaxiales a été systématiquement étudiée sur la base de calculs de premier principe. Les structures électroniques du graphène et du MoTe₂ sont bien conservés après avoir été empilés selon la direction verticale, ce qui suggère que l'interaction intercouche de l'hétérostructure appartient au type vdW. Cependant, le niveau de Fermi se déplace vers le CBM du MoTe₂ couche après la formation de l'hétérostructure, c'est-à-dire que les contacts Schottky sont n type avec un SBH de 0,33  eV. Le SBH et le type de contacts à l'interface d'hétérostructure peuvent être modulés efficacement en appliquant un champ ou une contrainte électrique externe. Lorsqu'un champ électrique est appliqué, dans la région de contact de Schottky, le n le type SBH présente une relation linéaire approximativement ascendante avec le champ électrique, et p le type SBH se comporte de manière inverse. L'hétérostructure peut être réglée sur le contact ohmique pour un champ électrique supérieur à 1,0 µV/nm des côtés positif et négatif. Pour le cas de l'application d'une déformation biaxiale, la situation est plus complexe que le cas du champ électrique. La plage de déformation de n le type SBH est beaucoup plus large que celui du p taper. Lorsque la déformation en traction atteint 7 % ou la déformation en compression atteint 10 %, le contact ohmique apparaît également. Tous les résultats démontrent que l'application d'un champ ou d'une contrainte électrique est un bon moyen de contrôler le SBH ainsi que le type de contact de l'hétérostructure, voire d'entraîner le système dans le contact ohmique. Ces caractéristiques sont assez importantes pour la conception de dispositifs nanoélectroniques et optoélectroniques hautes performances.

Disponibilité des données et des matériaux

Les ensembles de données soutenant les conclusions de cet article sont inclus dans l'article, et de plus amples informations sur les données et les matériaux pourraient être mises à la disposition de la partie intéressée sur demande motivée adressée à l'auteur correspondant.

Abréviations

2D :

Bidimensionnel

TMD :

Dichalcogénures de métaux de transition

vdW :

Van der Waals

SBH :

Hauteur barrière Schottky

DFT :

Théorie fonctionnelle de la densité

PAW :

Projecteur vague augmentée

PBE :

Perdew-Burke-Ernzerhof

GGA :

Approximation de gradient généralisé

DOS :

Densité d'états

CBM :

Bande de conduction minimum

VBM :

Bande de valence maximum