研究前沿:二维半导体WSe2-电荷转移接触 | Nature Nanotechnology

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查看108 | 回复0 | 2024-7-27 11:43:52 |阅读模式
二维半导体(如过渡金属二硫属元素化物)已经展示了开发高度可调量子器件的巨大前景。要实现这一潜力,需要在量子特性相关的低温和低密度时,依然表现良好的低电阻电接触。

今日,美国 哥伦比亚大学(Columbia University)Jordan Pack,Cory R. Dean等,在Nature Nanotechnology上发文,提出了一种新的二维半导体器件结构,主要利用电荷转移层,在接触区实现了大空穴掺杂,并将该技术应用于测量高纯度单层WSe2的磁输运性质。

实验测量了80,000cm2V–1s–1创纪录高空穴迁移率和低至1.6×10E11cm-2接入通道载流子密度,比以前可实现的低一个数量级。在低密度时,实现了高迁移率器件的透明接触,从而输运测量了相关驱动的量子相,包括在预期形成维格纳晶体的密度和温度范围内,观察了低温金属-绝缘体转变,以及在较大磁场时,观察了分数量子霍尔效应。

在二维半导体及其异质结构中,电荷转移接触方案,有助于发现和调控新的量子现象。


Charge-transfer contacts for the measurement of correlated states in high-mobility WSe2. 用于测量高迁移率硒化钨WSe2中,相关态的电荷转移接触。

图1: 电荷转移接触结构。

图2: 低密度硒化钨WSe2的输运性质。

图3: 低密度金属-绝缘体转变metal–insulator transition,MIT。

图4: 观察分数量子霍尔效应fractional quantum Hall effect,FQHE。
文献链接
Pack, J., Guo, Y., Liu, Z. et al. Charge-transfer contacts for the measurement of correlated states in high-mobility WSe2. Nat. Nanotechnol. (2024).
https://www.nature.com/articles/s41565-024-01702-5
本文译自Nature。
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