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二维半金属/硅异质结中肖特基势垒高度的准确高效预测
1
作者
诸海渝
文卓群
+2 位作者
熊稳
魏兴战
王峙
《物理化学学报》
北大核心
2025年第7期95-102,共8页
肖特基势垒高度(SBH)的准确预测对优化半金属/半导体异质结器件的性能至关重要。目前,二维半金属/半导体异质结构已在实验上得到广泛研究。然而,基于第一性原理的SBH预测通常需要在包含超过10^(3)个原子的超胞中求解从头算哈密顿量。计...
肖特基势垒高度(SBH)的准确预测对优化半金属/半导体异质结器件的性能至关重要。目前,二维半金属/半导体异质结构已在实验上得到广泛研究。然而,基于第一性原理的SBH预测通常需要在包含超过10^(3)个原子的超胞中求解从头算哈密顿量。计算复杂度的增加不仅导致效率极低,还限制了异质结器件的设计和优化。本研究采用密度泛函理论结合核心能级对准方法,将过渡金属二碲化物半金属/硅异质结的超胞尺寸减少了一个数量级,计算得到的SBH与实验结果一致。进一步研究了多种二维半金属化合物,结果表明候选材料的空穴SBH均低于电子SBH,此外,厚度效应在三到五层后变得可以忽略不计。本研究为复杂异质结构中SBH计算提供一种高效的计算框架,能够为高性能二维半金属异质结器件的优化设计提供理论依据。
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关键词
肖特基势垒高度
半金属/硅异质结构
核心能级对准方法
第一性原理
晶格失配
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职称材料
题名
二维半金属/硅异质结中肖特基势垒高度的准确高效预测
1
作者
诸海渝
文卓群
熊稳
魏兴战
王峙
机构
重庆邮电大学光电工程学院
中国科学院大学重庆学院
中国科学院重庆绿色智能技术研究院
中国科学院大学
中国科学院半导体研究所
出处
《物理化学学报》
北大核心
2025年第7期95-102,共8页
基金
国家自然科学基金(12174380,11904359,62074021)
重庆市自然科学基金(CSTB2023NSCQ-LZX0087,cstc2020jcyj-msxmX0822)资助项目。
文摘
肖特基势垒高度(SBH)的准确预测对优化半金属/半导体异质结器件的性能至关重要。目前,二维半金属/半导体异质结构已在实验上得到广泛研究。然而,基于第一性原理的SBH预测通常需要在包含超过10^(3)个原子的超胞中求解从头算哈密顿量。计算复杂度的增加不仅导致效率极低,还限制了异质结器件的设计和优化。本研究采用密度泛函理论结合核心能级对准方法,将过渡金属二碲化物半金属/硅异质结的超胞尺寸减少了一个数量级,计算得到的SBH与实验结果一致。进一步研究了多种二维半金属化合物,结果表明候选材料的空穴SBH均低于电子SBH,此外,厚度效应在三到五层后变得可以忽略不计。本研究为复杂异质结构中SBH计算提供一种高效的计算框架,能够为高性能二维半金属异质结器件的优化设计提供理论依据。
关键词
肖特基势垒高度
半金属/硅异质结构
核心能级对准方法
第一性原理
晶格失配
Keywords
Schottky barrier height
Semimetal/silicon heterostructure
Core-level energy alignment method
First principles
Lattice mismatch
分类号
O641 [理学—物理化学]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
二维半金属/硅异质结中肖特基势垒高度的准确高效预测
诸海渝
文卓群
熊稳
魏兴战
王峙
《物理化学学报》
北大核心
2025
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