(纯计算)新加坡科技与设计大学Adv. Funct. Mater.: 半谷欧姆接触

谷电子学 是一种新兴的器件概念，其利用谷自由度进行信息编码和处理。谷对比（valley-contrasting）现象，如反常谷霍尔效应（AVHE），已经在二维材料中进行了广泛的研究，并且可以通过 大量 的结构、电学、力学、磁学和光学机制产生。具有自发谷极化的 二维 铁谷半导体（FVSC） 为探测Berry相物理提供了一个令人兴奋的材料平台。然而，如何将FVSC纳入 谷电子器件 应用仍然是一个悬而未决的问题。

在此研究中，作者将金属/半导体（MS）接触的概念推广到 谷电子学领域 。 基于FVSC/石墨烯异质结提出了一种半谷欧姆接触 （half-valley Ohmic contact），其中 FVSC的两个谷分别与石墨烯 形成欧姆和肖特基接触 ，从而允许电流通过“欧姆” 进行谷选择性注入 ， 同时被“肖特基”谷抑制 。研究 提出了一种接触 限制 谷对比电流注入理论 ，该输运机制可以产生栅极可调的谷极化注入电流 。以RuCl ₂ /石 墨烯异质结为例 阐述 了 谷电子 barristor （barrier + transistor）的器件概念，其中 在实验可行的静电栅控条件下可以实现高的谷极化效率和相当大的电流开/关比 。这项研究发现揭示了接触 限制 谷对比电流注入作为谷极化 操纵 的有效机制，并揭示了 谷电子金属/半导体 接触作为 谷电子 器件技术功能构建块的潜力。

图5 谷电子barristor的概念及性能特点

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