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二維異質結中的載流子量子輸運振蕩
2018-06-06 08:00   審核人:

以石墨烯為代表的二維材料家族,成員眾多且性質各異。將二維材料結合成異質結形式,在低維器件上有廣泛的應用,吸引了研究者的近年來的重點關注。

我院張均鋒副教授與合作者對二維異質結的理論和實驗模型進行仔細對比,發現大部分二維異質結器件,由于電極和界面晶格失配等原因,在實際測量中其散射區既不是層內異質結,也不是層間異質結,而是單層-雙層-單層的復合界面異質結形式。由于靜電相互作用的原因,雙層區域材料的帶隙,一般要比其單層部分的小。因此,當載流子流通雙層區域時,會碰到勢阱的量子散射作用。我們以黑磷二維同質結器件為例,證實量子勢阱導致的透射系數振蕩,并通過量子力學勢阱模型給這種輸運振蕩以清晰的物理圖像解釋。這種輸運振蕩不是二維結的特有現象,均一材料中部分區域材料帶隙變化,都可以引起輸運的振蕩行為。此理論成果有助于對量子器件性能變化的理解,還能用于將來二維量子器件的設計。

相關成果以《Quantum oscillation in carrier transport in two-dimensional junctions》為題,于2018321日發表于Nanoscale (2018, 10, 7912-7917)(IF: 7.367)

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二維異質結(左上)和同質結(右上)以及其對應的透射系數振蕩圖(下)

 

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