1 大连理工大学材料科学与工程学院，大连116024
2 大连理工大学，凝固控制与数字化制备技术重点实验室，大连116024
利用第一性原理计算方法研究了层间距和外部电场对graphene/WSSe范德瓦耳斯异质结的电子特性和界面接触的影响规律。由于范德瓦耳斯力作用，graphene和WSSe单层的电子特性可以被保留在graphene/WSSe异质结中。当形成graphene/WSSe异质结时，在石墨烯的狄拉克锥中可以发现小的带隙值(7 meV)。电荷转移产生的内建电场在有效阻碍光激发载流子复合中起着关键作用。与两个独立单层相比，graphene/WSSe异质结在可见光区域具有增强的光吸收，在光电子器件中展现出了潜在应用价值。此外，graphene/WSSe异质结在平衡层间距处显示出n型肖特基接触特性。层间距和外部电场都可以用来改变graphene/WSSe异质结的肖特基势垒高度和接触类型，并有效调节graphene狄拉克锥的位置。本文研究内容为graphene/WSSe异质结在纳米电子和光电子器件领域的应用提供理论依据。
二维材料 异质结 第一性原理计算 肖特基接触 欧姆接触 电子特性 外部电场 twodimensional material heterojunction firstprinciple calculation Schottky contact Ohmic contact electronic property external electric field
1 伊犁师范大学物理科学与技术学院, 新疆凝聚态相变与微结构实验室, 伊宁 835000
2 南京大学物理学院, 固体微结构物理国家重点实验室, 南京 210093
本文基于第一性原理系统研究了非金属元素F、S、Se、Te掺杂对ZnO/graphene异质结界面相互作用及其电子结构的影响。结果表明, ZnO/graphene异质结层间以范德瓦耳斯力结合形成了稳定的异质结, 并且形成了n型肖特基势垒。差分电荷密度图表明graphene层的电子向ZnO层转移, 使得graphene层表面带正电, ZnO层表面带负电, 在界面处形成了内建电场。当掺入F原子时, 异质结呈现欧姆接触; 当掺入S、Se、Te原子时, 异质结肖特基的接触类型均由n型转变为p型, 且有效降低了肖特基势垒的高度, 特别是Te原子掺入后, p型肖特基势垒高度降低至0.48 eV, 提升了电子的注入效率。本文的研究结果将对相关的场效应晶体管的设计和制造提供一定的参考。
二维材料 异质结 第一性原理 肖特基接触 掺杂 能带结构 two-dimensional material heterojunction first-principle Schottky contact doping band structure ZnO/graphene ZnO/graphene
绍兴文理学院 电子工程系, 浙江 绍兴 312000
有机光敏晶体管是一种在有机场效应管结构中引入光控“栅极”的新型光探测器件, 其光灵敏度、光响应度性能参数与源/漏电极和有源层的接触情况关系密切。本文通过真空蒸发法分别制备了采用金电极和铝电极的单层并五苯及酞菁铜有机光敏晶体管。研究了它们在黑暗和光照条件下的输出及转移特性。结果表明, 高迁移率的并五苯有源层更适合搭配接触特性较好的金电极, 该器件具有和铝电极器件相同高水平的光灵敏度~3×104, 但其光响应度是铝电极器件的13倍; 而低迁移率的酞菁铜薄膜较适合搭配能够和有源层形成肖特基接触的铝电极, 有利于抑制暗电流、增强激子解离效率、提高光电流, 进一步使器件在获得和金电极器件同数量级光响应度的同时, 其光灵敏度是金电极器件的102倍。本文对光照下电极/有源层肖特基接触的能带变化做了理论分析, 总结归纳了有机光敏晶体管电极材料和有源层材料的初步筛选规律。
有机光敏晶体管 光灵敏度 光响应度 肖特基接触 organic phototransistor photosensitivity photoresponsivity Schottky contact
上海交通大学 电子信息与电气工程学院微纳电子学系,薄膜与微细技术教育部重点实验室,微米/纳米加工技术国家级重点实验室, 上海 200240
碳纳米管因具有良好的物理机械性能而得到广泛的研究,其最重要的应用之一是构建场效应晶体管(FET).文章提出并研究了一种非对称接触的单壁碳纳米管场效应晶体管(SWNT-FET),并对其电学特性进行了表征.在该器件中,SWNT被作为FET的沟道,两种不同功函数的金属被用来与SWNT形成肖特基接触;SWNT一端与低功函数金属Al形成源极,另一端与高功函数金属Pd形成漏极.该类器件可应用于下一代纳米集成电路中.
碳纳米管 肖特基接触 电子束光刻 碳纳米管场效应晶体管 整流特性 carbon nanotube Schottky contact electron beam lithography carbon nanotube field-effect transistor rectification characteristic
北京大学 物理学院 人工介观与微结构国家重点实验室, 北京 100871
在沉积肖特基金属之前, 对非掺的Al0.45Ga0.55N采用了不同时间的氟基等离子体处理, 其中Al组分对应日盲波段。与未做氟基等离子体处理的样品相比, 经过处理的Al0.45Ga0.55N肖特基二极管在反向-10V的漏电流密度随处理时间的增加而减少, 其中处理1min的样品的漏电流密度减少了5个数量级。X射线光电子谱分析证明了处理过的样品表面Ga-F和Al-F键的形成。反向漏电的减少可能是由氟基等离子体处理耗尽了电子和有效钝化了表面态导致的。
高Al 组分AlGaN 肖特基接触 氟基等离子体 漏电流 表面态 high-Al content AlGaN Schottky contact fluoride-based plasma treatment leakage current surface state
1 中科院上海技术物理研究所 红外物理国家重点实验室，上海 200083
2 上海电力学院 计算机与信息工程学院，上海 200090
利用皮秒脉冲激光激发碲镉汞线列探测器上的光敏元，发现光伏响应表现为在最初大约15 ns范围内首先形 成一个明显的负光生电压的响应谷，之后才演变为正的光伏响应峰.改变入射激光脉冲的光子能量发现，无论是光 子能量大于禁带宽度的单光子吸收跃迁还是小于禁带宽度的双光子吸收跃迁，器件的光伏响应随时间的演变均表 现出类似的规律.用光阑对探测器的受光面积进行限制将使负的光生电压减弱并接近消失.结合探测器线列的电 极分布构形，将负光伏响应指认为p-电极的肖特基接触所致.利用该方法有可能对p-电极是否形成欧姆接触进行 判定，其灵敏度应远高于常规的电学测量方法.
碲镉汞 脉冲激发 瞬态光伏响应 肖特基接触 HgCdTe pulsed excitation transient photovoltaic-response Schottky contact
作为制备光电子器件例如紫外光子探测器、异质结场效应晶体管(HFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)异质结场效应管等的一种宽禁带半导体材料， III-V 族氮化物AlGaN器件近年来颇受关注.AlGaN与金属之间的低阻欧姆接触的实现问题阻碍了AlGaN(基)器件的发展.通过对相关文献的归纳分析，介绍了近年来AlGaN器件在欧姆接触形成、金属化方案、合金化工艺及表面处理等方面的研究进展.
欧姆接触 肖特基接触 紫外探测器 高电子迁移率晶体管 异质结场效应晶体管 AlGaN AlGaN ohmic contact Schottky contact ultraviolet photodetector heterostructure field-effect transistor high electron mobility transistor
