MX2型二维半导体载流子迁移率理论预测

摘要：

为找到未来半导体晶体管合适的沟道材料, 计算了14种MX2 (其中M=Mo, W, Sn, Hf, Zr和Pt, X=S, Se和Te) 型二维半导体载流子有效质量、带隙以及电子和空穴迁移率.在计算过程中, 为了快速对载流子迁移率进行估计, 利用形变势的近似电声耦合矩阵元.计算时考虑长波光学声子和声学声子的散射, 而在极化晶体中, 考虑了极化散射.计算结果表面, WS2, PtS2以及PtSe2具有最高的电子迁移率以及非零的带隙.其中, PtSe2的电子在室温下的理论迁移率上限为4000 cm2·V-1·s-1, 而W, Hf和Zr的二维化合物室温时的空穴迁移率较高, 其中含W的化合物理论迁移率上限到2600 cm2·V-1·s-1.该计算研究为实验合成高迁移率的二维材料提供指导, 同时为实验获得高性能以二维材料作为沟道的场效应晶体管提供参考, 加速二维材料的应用.

关键词：二维半导体、迁移率、形变势

所属期刊栏目：31

分类号：O649.4(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：国家重点研发计划2017YFB0406403;国家高技术研究发展计划 2015AA034202 资助的课题

在线出版日期：2019-05-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：239-246