2022年11月18日，Adv. Funct. Mater.在线发表了南京理工大学刘伟教授课题组的研究论文，题目为《Electric Field Screening in Gate-Tunable van der Waals 2D-metal/InSe Junctions》。
二维金属-半导体异质结(metal-semiconductor junctions, MSJs)中介电响应的预测具有很大挑战性，因为屏蔽是不均匀的。
在此研究中，作者提出了一个广义的模型来揭示二维金属-半导体异质结中界面静电屏蔽与肖特基势垒高度(Schottky barrier height, ΦSB)之间的关系。
该模型是基于有效介电常数、界面距离和范德华间隙而开发的，它揭示了二维和传统金属-半导体异质结中介电屏蔽之间的巨大差异。
该模型可以预测一系列二维金属-半导体异质结中肖特基势垒高度的变化。
作者将热场发射理论与该模型相结合，提出了几种适合低维电子学的二维金属，其中α-石墨炔基异质结具有最大的开/关比。
图1 2D金属/InSe的器件示意图和原子结构图图2 2D金属/InSe的能带结构和肖特基势垒高度图3 2D金属/InSe的栅极耦合率和电荷密度图4 2D金属/InSe的栅极耦合率和开/关比【论文链接】Shen, T., Liu, J., Liu, X. et al. Electric Field Screening in Gate-Tunable van der Waals 2D-metal/InSe Junctions. Adv. Funct. Mater.,2022, 32, 2207018. https://doi.org/10.1002/adfm.202207018【其他相关文献】[1] Zhang, X., Liu, B., Gao, L. et al. Near-ideal van der Waals rectifiers based on all-two-dimensional Schottky junctions. Nat. Commun.,2021, 12, 1522. https://doi.org/10.1038/s41467-021-21861-6[2] Song, S., Sim, Y., Kim, SY. et al. Wafer-scale production of patterned transition metal ditelluride layers for two-dimensional metal–semiconductor contacts at the Schottky–Mott limit. Nat. Electron.,2020, 3, 207–215. https://doi.org/10.1038/s41928-020-0396-x