Esaki Diodes in van der Waals Heterojunctions with Broken-Gap Energy Band Alignment

异质结 量子隧道 半导体 范德瓦尔斯力 带偏移量 二极管 材料科学 带隙 光电子学 凝聚态物理 纳米技术 化学 物理 价带 分子 有机化学
作者
Rusen Yan,Sara Fathipour,Yimo Han,Bo Song,Shudong Xiao,Mingda Li,Nan Ma,Vladimir Protasenko,David A. Muller,Debdeep Jena,Huili Grace Xing
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:15 (9): 5791-5798 被引量:355
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.5b01792
摘要

Van der Waals (vdW) heterojunctions composed of 2-dimensional (2D) layered materials are emerging as a solid-state materials family that exhibit novel physics phenomena that can power high performance electronic and photonic applications. Here, we present the first demonstration of an important building block in vdW solids: room temperature (RT) Esaki tunnel diodes. The Esaki diodes were realized in vdW heterostructures made of black phosphorus (BP) and tin diselenide (SnSe2), two layered semiconductors that possess a broken-gap energy band offset. The presence of a thin insulating barrier between BP and SnSe2 enabled the observation of a prominent negative differential resistance (NDR) region in the forward-bias current-voltage characteristics, with a peak to valley ratio of 1.8 at 300 K and 2.8 at 80 K. A weak temperature dependence of the NDR indicates electron tunneling being the dominant transport mechanism, and a theoretical model shows excellent agreement with the experimental results. Furthermore, the broken-gap band alignment is confirmed by the junction photoresponse and the phosphorus double planes in a single layer of BP are resolved in transmission electron microscopy (TEM) for the first time. Our results represent a significant advance in the fundamental understanding of vdW heterojunctions, and widen the potential applications base of 2D layered materials.
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
刚刚
messi完成签到,获得积分10
1秒前
ZLRH0618发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
科研通AI6.4的应助被怡然雁凡采纳,获得10
4秒前
我能私信骂你吗的应助被qdong采纳,获得10
4秒前
张凯发布了新的文献求助10
5秒前
上官凯凯完成签到 ,获得积分10
6秒前
LHL发布了新的文献求助10
8秒前
苏小喵发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
骆風发布了新的文献求助10
9秒前
bd完成签到,获得积分10
10秒前
VuuVuu完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
百事发布了新的文献求助20
10秒前
充电宝的应助被zhangxian0426采纳,获得10
10秒前
珊珊完成签到,获得积分10
10秒前
向上完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
111完成签到,获得积分10
11秒前
大模型的应助被我我我采纳,获得10
11秒前
xiaoyu完成签到,获得积分10
13秒前
莫泉河完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
chen发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
VuuVuu发布了新的文献求助10
14秒前
英俊的铭的应助被pppl采纳,获得15
14秒前
饼干发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
林兰特完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
16秒前
11发布了新的文献求助10
16秒前
Lucas的应助被土豪的松鼠采纳,获得10
17秒前
orixero的应助被西瓜皮先生采纳,获得10
17秒前
瑞一杯小黄油拿铁完成签到,获得积分10
19秒前
万年wannian发布了新的文献求助20
19秒前
孤独的狼发布了新的文献求助10
20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
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 1: A–B 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7794014
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9330419
关于积分的说明 20437330
捐赠科研通 7383991
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324250
关于科研通互助平台的介绍 2471946
邀请新用户注册赠送积分活动 2341371