NbX?-HfY?（X = Se，Te；Y = S，Se）范德华异质结构中的接触调制：肖特基到欧姆的转变 开放获取

《Nanoscale Advances》：Contact Modulation in NbX 2 -HfY 2 (X= Se, Te; Y = S, Se) van der Waals Heterostructures: Schottky-to-Ohmic TransitionOpen Access

　　

大量研究努力已致力于探索新型金属-半导体（MS）界面并调控其接触特性，以最小化接触电阻。本文通过第一性原理计算，系统研究了由金属性 NbX?（X = Se, Te）和半导体性 HfY?（Y = S, Se）单层材料构成的范德华异质结构（vdWHs）的电子结构和界面特性。结合能分析、声子色散谱和玻恩力学稳定性判据被用于验证这些材料的结构完整性、热力学稳定性和实验可行性。从头算分子动力学（AIMD）模拟也证实了 NbX?-HfY? vdWHs 在 300 K 下的热稳定性，在 4 ps 时间尺度内未观察到显著的结构重构或键断裂现象。研究发现，由于 vdW 耦合较弱，这些 vdWHs 保留了组成层的固有电子特性，同时受益于 NbX? 的高金属导电性。在平衡状态下，界面主要形成 n 型肖特基接触，其中显著的界面偶极势调制了能带对齐方式。这些异质结构表现出高度可调行为；具体而言，机械形变触发了肖特基向欧姆接触的转变，促进了高效载流子注入。该转变由费米能级附近 Nb-d 与 Hf-d 态之间增强的轨道杂化驱动。基于 HfS? 的体系保持了稳健的 n 型特性，而 HfSe? 体系在应变下表现出更高的能带偏移敏感性。这些发现为利用 NbX?-HfY?（X= Se, Te; Y= S, Se）MS 接触在下一代低电阻二维场效应晶体管和柔性纳米电子器件中的应用提供了全面的理论框架。

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? 2026 作者(s)。由英国皇家化学会出版

2026

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