Giant tunnel electroresistance through a Van der Waals junction by external ferroelectric polarization

范德瓦尔斯力 铁电性 凝聚态物理 材料科学 极化(电化学) 物理 光电子学 化学 量子力学 电介质 分子 物理化学
作者
Guangdi Feng,Yifei Liu,Qiuxiang Zhu,Zhenyu Feng,Shijun Luo,Cuijie Qin,Luqiu Chen,Yu Xu,Haonan Wang,Muhammad Zubair,Ke Qu,Chang Soo Yang,Shenglan Hao,Fangyu Yue,Chun‐Gang Duan,Junhao Chu,Bobo Tian
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 9701-9701 被引量:33
标识
DOI:10.1038/s41467-024-54114-3
摘要

The burgeoning interest in two-dimensional semiconductors stems from their potential as ultrathin platforms for next-generation transistors. Nonetheless, there persist formidable challenges in fully obtaining high-performance complementary logic components and the underlying mechanisms for the polarity modulation of transistors are not yet fully understood. Here, we exploit both ferroelectric domain-based nonvolatile modulation of Fermi level in transitional metal dichalcogenides (MoS2) and quantum tunneling through nanoscale hexagonal boron nitride (h-BN). Our prototype devices, termed as vertical tunneling ferroelectric field-effect transistor, utilizes a Van der Waals MoS2/h-BN/metal tunnel junction as the channel. The Fermi level of MoS2 is bipolarly tuned by ferroelectric domains and sensitively detected by the direct quantum tunneling strength across the junction, demonstrating an impressive electroresistance ratio of up to 109 in the vertical tunneling ferroelectric field-effect transistor. It consumes only 0.16 fJ of energy to open a ratio window exceeding 104. This work not only validates the effectiveness of tailored tunnel barriers in manipulating electronic flow but also highlights a new avenue for the design flexibility and functional versatility of advanced ferroelectric memory technology. The authors propose vertical tunneling ferroelectric field-effect transistors based on asymmetric MoS2/h-BN/metal tunnel junction as channel. The Fermi level of MoS2 is bipolarly tuned by ferroelectric domains and detected by the quantum tunneling strength across the junction.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.2的应助被超级冰夏采纳,获得10
刚刚
HF完成签到,获得积分10
1秒前
慕青的应助被不爱吃鱼的猫采纳,获得10
1秒前
洁净的故事完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
3秒前
机智的寒荷完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
宣灵薇完成签到,获得积分0
5秒前
leona发布了新的文献求助10
5秒前
乐乐的应助被Q一样采纳,获得10
5秒前
眼睛大尔冬完成签到 ,获得积分10
6秒前
王府井儿关注了科研通微信公众号
6秒前
怡然的雪柳完成签到,获得积分10
7秒前
Dipsy123完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
高高的应助被大气颜演采纳,获得10
7秒前
英俊的铭的应助被乐池采纳,获得10
7秒前
YY完成签到,获得积分10
8秒前
JJyue发布了新的文献求助50
8秒前
CodeCraft的应助被栗子采纳,获得10
9秒前
9秒前
眼睛大的南风完成签到,获得积分10
10秒前
牛蛙完成签到,获得积分20
10秒前
molihuakai的应助被水镜采纳,获得10
10秒前
11秒前
迷路芝麻完成签到,获得积分10
12秒前
在水一方的应助被张张晶晶采纳,获得30
14秒前
14秒前
14秒前
天天快乐的应助被康康采纳,获得10
14秒前
核桃的应助被迷路安阳采纳,获得30
14秒前
我是老大的应助被zyh采纳,获得10
15秒前
搜集达人的应助被虚幻的大山采纳,获得10
16秒前
无花果的应助被lll采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Das Matthäusevangelium: Kapitel 1:1–17 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8143646
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9543053
关于积分的说明 21655365
捐赠科研通 7729203
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3422144
关于科研通互助平台的介绍 2547427
邀请新用户注册赠送积分活动 2464950