A novel broken-gap chemical-bonded SiC/Ti2CO2 heterojunction with band to band tunneling: first-principles investigation

量子隧道 异质结 带隙 材料科学 电场 带材弯曲 纳米技术 光电子学 密度泛函理论 电子能带结构 应变工程 凝聚态物理 计算化学 化学 物理 量子力学
作者
Zhuo-Ni Dai,Sheng Wei,Xingtai Zhou,Jianming Zhan,Ying Xu
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:25 (35): 23954-23962
标识
DOI:10.1039/d3cp03273f
摘要

A broken-gap heterojunction is a bright approach for designing tunneling field-effect transistors (TFETs) due to its distinct quantum tunneling mechanisms. In this study, we investigate the electronic structure and transport characteristics of a SiC/Ti2CO2 heterojunction, as well as the impacts of electric field and strain on the electronic properties via density functional theory. We determine that the interfacial atoms of the heterojunction are covalently bonded, forming a type-III heterojunction with a broken-gap. There exists band-to-band tunneling (BTBT) from the valence band (VB) of SiC to the conduction band (CB) of Ti2CO2. The creation of the heterojunction also enhances the carrier mobility arising from the large elastic modulus and the decrease of deformation potential. The current-voltage (I-V) characteristics of the device demonstrate a pronounced negative differential resistance (NDR) effect, along with a current that is about ten times greater than that of the vdW type-III heterojunction. Moreover, the tunneling window of SiC/Ti2CO2 is only slightly altered when subjected to an external electric field and vertical strain, demonstrating the remarkable stability of its type-III band alignments. Our results indicate that the SiC/Ti2CO2 heterojunction is useful to construct high-performance TFETs, and also introduces new ideas to design TFETs by using type-III covalent-bond heterojunctions.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
lynn_zhang完成签到,获得积分10
1秒前
852应助常常采纳,获得10
1秒前
感动迎蕾完成签到,获得积分10
1秒前
Veronica Mew完成签到 ,获得积分10
2秒前
莹cy完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
老王同学完成签到,获得积分10
4秒前
刘先生发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
隐形曼青应助无望采纳,获得10
6秒前
领导范儿应助满意的含灵采纳,获得20
6秒前
6秒前
直率的小海豚完成签到,获得积分10
6秒前
木楫完成签到,获得积分10
6秒前
粗犷的问夏完成签到,获得积分20
7秒前
小松鼠完成签到,获得积分10
8秒前
Lucas应助太叔惜梦采纳,获得30
9秒前
小镇的废物完成签到,获得积分10
10秒前
Yzc完成签到,获得积分10
10秒前
希望天下0贩的0应助木楫采纳,获得10
10秒前
10秒前
月蚀六花发布了新的文献求助10
11秒前
chocolat发布了新的文献求助10
11秒前
zsy发布了新的文献求助10
12秒前
科里斯皮尔举报233miss求助涉嫌违规
12秒前
liuxl完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
研友_IEEE快到碗里来完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
芹菜煎蛋完成签到,获得积分10
15秒前
无望完成签到,获得积分10
16秒前
cc关闭了cc文献求助
16秒前
鱼鱼鱼发布了新的文献求助10
16秒前
单薄松鼠完成签到,获得积分10
17秒前
温婉的诗双完成签到,获得积分20
17秒前
多和5的武器完成签到,获得积分10
17秒前
LL发布了新的文献求助10
18秒前
怦怦应助月蚀六花采纳,获得10
18秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2413674
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2107396
关于积分的说明 5326724
捐赠科研通 1834788
什么是DOI,文献DOI怎么找? 914167
版权声明 560994
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488825