成果介绍

2D沟道-栅极介电界面处的局部陷阱密度(Dt)及其与2D沟道厚度相关的载流子-载流子相互作用的相对强度，可以确定2D材料中金属-绝缘体转变(MIT)的性质。

有鉴于此，近日，韩国成均馆大学WonJongYoo教授团队通过将WSe2厚度从≈20nm变为单层，系统地分析了WSe2器件中出现的MIT，来探索Dt对MIT的影响。随着WSe2厚度从≈20nm减小到单层，相应的临界载流子密度从≈8.30×增加到9.45×cm-2，Dt从≈6.02×增加到1.13×cm-2eV-1。随着WSe2厚度减小，这些Dt的大增量在WSe2能带中引起强烈的电位波动，导致系统中的电荷密度不均匀，这归因于调节MIT。临界渗流指数强烈依赖于WSe2厚度，输运数据与从较薄WSe2器件获得的渗流理论非常一致，而从多层WSe2器件测量的输运数据不符合渗流理论。这些结果表明，MIT的性质在很大程度上取决于WSe2沟道厚度和相应的未屏蔽电荷杂质和界面处Dt的强度。这些研究发现表明，层状WSe2中可调的MIT将是工程化相变基器件（例如非易失性存储器件）的有力候选者。

图文导读

图1.器件制造细节和频率相关的电容-电压测量。

图2.陷阱驱动的金属-绝缘体转变。

图3.WSe2器件中厚度相关的可调MIT。

图4.厚度相关的渗流分析。

图5.转变机制总结。

文献信息

Metal–InsulatorTransitionDrivenbyTrapsin2DWSe2Field-EffectTransistor

(Adv.Electron.Mater.,,DOI:10./aelm.00046)

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