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少层GaTe晶体管中的金属绝缘体转变

2020-07-07

自石墨烯被首次制备以来,二维半导体材料,包括过渡金属硫化物,黑磷以及二维铁电/铁磁半导体材料等,由于其在新型微纳器件中的巨大应用潜力而得到研究人员大量的关注与研究,并由此引发出一些新奇的物理现象在该材料体系中被发现,如谷霍尔效应、电场调控的金属绝缘体转变、魔角石墨烯中的超导电性等。近些年,一种具有直接带隙的层状半导体材料碲化镓(GaTe)由于其优异的光电性能而逐渐进入人们的视野,其在光电器件领域表现出巨大的应用前景。然而,目前针对GaTe的输运性质的研究较为缺乏,特别是其在低温下的输运特性还有待进一步研究。

中国科学院金属研究所王汉文助理研究员等利用干法转移技术以及微纳加工技术制备出GaTe场效应器件,并详细研究了GaTe在低温下的电学输运行为。测试结果表明,GaTe具有显著的载流子调制能力,在二氧化硅的栅介质调控下,薄层GaTe器件实现了金属绝缘体转变。此外,在该器件中还观察到了双极型场效应行为。这项工作显示了GaTe在未来功能器件中的巨大潜力。

图1. GaTe和典型的BN / GaTe / BN器件的特性。(a)GaTe层状晶格示意图,层间间距约为0.8 nm。(b)设备示意图。(c)设备的光学显微照片,比例尺为10 μm。(d)设备的AFM形貌图像,其沿(d)中绿色虚线绘制的高度轮廓如(e)所示。

Metal–insulator transition in few-layered GaTe transistors

Xiuxin Xia, Xiaoxi Li, Hanwen Wang

J. Semicond. 2020, 41(7): 072902

doi: 10.1088/1674-4926/41/7/072902

Full Text: http://www.jos.ac.cn/article/doi/10.1088/1674-4926/41/7/072902?pageType=en

 

 

 



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