石墨烯是一種單層的碳原子排列在二維蜂窩狀晶格中，它的發(fā)現(xiàn)激發(fā)了人們對(duì)二維(2D)領(lǐng)域材料的巨大研究興趣。
原始石墨烯中缺乏電阻是其在電子和開關(guān)器件中應(yīng)用的主要障礙。它不能控制流過它的電流，也不能將自己從ON切換到OFF狀態(tài)。因此，隨著時(shí)間的推移，為了克服石墨烯帶來的限制，2D半導(dǎo)體應(yīng)運(yùn)而生。
在2D層面上可以觀察到新的屬性，而這在體積層面上通常是不存在的。電荷和自旋是電子的兩個(gè)眾所周知的性質(zhì)。
二維材料在粒子自旋與粒子運(yùn)動(dòng)相互作用或自旋軌道耦合(SOC)和破壞的反轉(zhuǎn)對(duì)稱性下的電荷自旋轉(zhuǎn)換，為納米級(jí)電子的本征自旋及其相關(guān)磁矩(自旋電子學(xué))的研究開辟了新的途徑。強(qiáng)SOC是應(yīng)用于原子薄自旋場(chǎng)效應(yīng)晶體管的先決條件。
材料的電子性能的調(diào)制已經(jīng)被證明是通過最小化電子中遇到的金屬-半導(dǎo)體接觸電阻來改善器件性能的一個(gè)好處。調(diào)節(jié)這些單分子膜性質(zhì)的一種可能的方法是通過小電場(chǎng)形式的外部擾動(dòng)或機(jī)械應(yīng)變的應(yīng)用。
來自印度納米科學(xué)技術(shù)研究所(DST)的科學(xué)家們提出了新的2D半導(dǎo)體單層膜(MgX X=S, Se, Te)具有高載流子遷移率。
印度科技部在一份新聞稿中表示，所提出的單層是獨(dú)一無二的，因?yàn)樗鼈儏f(xié)同結(jié)合了柔韌性、自旋電子和壓電特性，使其在未來的自供電納米電子設(shè)備中受到追捧。
這種新型的二維單分子膜對(duì)垂直電場(chǎng)的響應(yīng)可用于電子設(shè)備的信息存儲(chǔ)。具有破壞反轉(zhuǎn)對(duì)稱性的屈曲結(jié)構(gòu)導(dǎo)致這些單層中出現(xiàn)了高平面外壓電性，可用于通過施加垂直應(yīng)變來產(chǎn)生壓電勢(shì)。
該壓電位能夠調(diào)節(jié)電流，從而使基于MgTe單層膜的器件實(shí)現(xiàn)自供電。這項(xiàng)發(fā)表在《納米尺度》雜志上的研究展望了自旋電子學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展，并通過使用提議的2D單分子層促進(jìn)了自供電電子技術(shù)。
發(fā)表在《物理學(xué)》雜志上的相關(guān)研究。Abir De Sarkar教授和他的博士生Manish Kumar Mohanta和Anu Arora已經(jīng)探索了半金屬石墨烯和MgX之間的低接觸電阻。
他們?cè)谑┖玩V金屬的連接處發(fā)現(xiàn)了完美的無電阻接觸，這是一種罕見且非常受歡迎的條件，可以讓電荷在通道中順利傳輸。電接觸特性的調(diào)制是通過施加垂直應(yīng)變和電場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)的。
這項(xiàng)工作解決了原始石墨烯中非常基本的挑戰(zhàn)——通過一種非侵入性/非破壞性的方法打開帶隙、依賴堆疊的接觸特性和電荷載流子濃度的可調(diào)性。這項(xiàng)工作可以擴(kuò)展到基于石墨烯的電子和自旋電子器件。
這些計(jì)算結(jié)果有望激勵(lì)實(shí)驗(yàn)人員制造出具有預(yù)期功能的未來電子器件，如壓電效應(yīng)晶體管。
