Fundamentalna i fotodetektorska primena van der Vals Šotkijevih spojeva

Fundamentalna i fotodetektorska primena van der Vals Šotkijevih spojeva

Spoj sastavljen od tradicionalnih metala i 2D poluprovodnika je ključna komponenta poluprovodničkih uređaja.

U idealnom slučaju, visina Šotkijeve barijere (SBH) se može dobiti na osnovu relativnog poravnanja nivoa energije prema Šotki-Motovom pravilu. Međutim, Schottki-Mott pravilo je bilo nevažeće zbog efekta pričvršćivanja Fermi nivoa (FLP), teško je podesiti SBH promenom radne funkcije metala. Precizan dizajn i modulacija SBH je izazov i pitanje FLP-a treba da se pozabavi.

U ovom pregledu, autori su sumirali fundamentalni koncept vdV Schottki spoja, uključujući poravnanje pojasa na interfejsu i SBH modele ekstrakcije. Zatim je predstavljeno poreklo FLP-a i strategije za eliminisanje FLP-a.

U pogledu 2D površinskog kontakta, uvođenje puferskog sloja, vdV kontakt sa 3D metalom metodom suvog transfera i konstruisanje svih 2D vdV kontakta korišćenjem polumetalnih 2D materijala uvedeni su, respektivno, da bi se SBH minimizirao.

U međuvremenu, 1D kontakt ivica graviranjem ili faznim prelazom takođe može da ostvari depiniranje Fermijevog nivoa. Na osnovu 2D vdV Šotkijevih spojeva koji mogu efikasno da obuzdaju FLP efekat, dalje je uvedena modulacija Šotkijeve barijere preko spoljašnjeg polja, kao što su elektrostatičko gajting i feroelektrična polarizacija i deformacija.

Istraživanje je objavljeno u časopisu Advanced Devices & Instrumentation.

Potom je sumiran nedavni razvoj fotodetektora zasnovanih na 2D Šotkijevim spojevima, koji pokazuju karakteristike visoke osetljivosti, samostalnog rada i brzog odziva. U poređenju sa konvencionalnim fotodetektorom Šotkijevog spoja, očekuje se da će 2D Šotkijev spoj imati nižu tamnu struju.

Štaviše, potpuno 2D vdV spojevi koji koriste polumetalne 2D materijale su pokazali veću efikasnost konverzije energije i efikasnu kontrolu Šotkijeve barijere zbog eliminisanog FLP-a. Podešavanje Šotkijevih spojeva je takođe omogućilo realizaciju rekonfigurabilne fotodiode, što je korisno za multifunkcionalnu fotodetekciju.

Autori su dalje sumirali strategije za poboljšanje fotodetekcije zasnovane na vdV Schottki spoju sa aspekata poboljšane optičke apsorpcije, proširenog opsega talasnih dužina, povećanog fotogain-a i dizajna anizotropnog 2D metala.

Šotkijevi spojevi imaju važne aspekte primene u oblasti fotodetekcije. Međutim, loše karakteristike ispravljanja i nekontrolisanog transporta nosača u 2D Šotkijevim spojevima ograničavaju njegovu primenu, pripisujući snažnom FLP efektu.

Različite vrste 2D polumetala nude obilje izbora za dizajn vdV Šotkijevog spoja na osnovu radne funkcije 2D metala prema Šotki-Motovom pravilu. Fermi nivoi 2D metala se mogu lako modulirati, omogućavajući fleksibilno podešavanje SBH, što je od suštinskog značaja za realizaciju punog potencijala 2D Šotkijevih spojeva i dalje poboljšanje performansi fotodetekcije.

Budući pravci mogu biti fokusirani na proizvodnju velikih vdV Šotkijevih spojeva, fleksibilnu modulaciju širine Šotkijeve barijere i mehanizme podesive fotodetekcije vrućih elektrona.