Electric field control of the semiconductor-metal transition in two dimensional CuInP2S6/germanene van der Waals heterostructure
Electric field control of the semiconductor-metal transition in two dimensional CuInP2S6/germanene van der Waals heterostructure
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二维 CuInP2S6/锗烯范德华异质结构中半导体-金属转变的电场控制
DOI：
10.1063/1.5100240
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发表时间：
2019-06
影响因子：
4
通讯作者：
Jingshan Qi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ziye Zhu;Xiaofang Chen;Wenbin Li;Jingshan Qi
提出了一种将二维铁电半导体CuInP_2S_6与锗烯相结合的货车德瓦耳斯异质结构CuInP_2S_6/germanene。通过密度泛函理论计算，我们发现通过控制铁电极化方向，可以在CuInP 2S 6/germanene异质结构中实现金属-半导体转变。CuInP_2S_6通过界面相互作用诱导锗烯的亚晶格不平衡，使其成为正常的半导体。然后，在CuInP 2S 6/germanene中，两个相反的铁电极化状态导致不同的能带排列，并最终决定其金属或半导体性质。从铁电相到反铁电相的大的转变势垒保证了它在室温下的稳定性。这是一种纯电场控制的金属-半导体相变，在非易失性铁电开关和存储器件的研究中具有巨大的应用潜力。
We propose a van der Waals heterostructure CuInP2S6/germanene by combining two dimensional ferroelectric semiconductor CuInP2S6 with germanene. By density functional theory calculations, we find that the metal-semiconductor transition can be realized in the CuInP2S6/germanene heterostructure by controlling the ferroelectric polarization direction. CuInP2S6 induces the sublattice imbalance of germanene by interface interaction and thus makes it become a normal semiconductor. Then, two opposite ferroelectric polarization states in CuInP2S6/germanene lead to a different band alignment and finally determine its metallic or semiconductor properties. Large transition barriers from ferroelectric to antiferroelectric phases ensure its stability at room temperature. This is a pure electric field controlled metal-semiconductor transition, which has great application potential for exploring nonvolatile ferroelectric switches and memory devices.
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影响因子：
4.4
作者：
Sheppard, Daniel;Terrell, Rye;Henkelman, Graeme
通讯作者：
Henkelman, Graeme
影响因子：
3
作者：
Grimme, Stefan
通讯作者：
Grimme, Stefan
DOI：
10.1038/s43586-022-00151-5
发表时间：
2014-03
期刊：
Nature Reviews Methods Primers
影响因子：
--
作者：
R. Gorbachev
通讯作者：
R. Gorbachev
影响因子：
3.7
作者：
Kresse, G;Furthmuller, J
通讯作者：
Furthmuller, J
影响因子：
8.6
作者：
Mehrshad Mehboudi;Benjamin M. Fregoso;Yurong Yang;Wenjuan Zhu;A. V. D. Zande;J. Ferrer;L. Bellaiche
通讯作者：
Mehrshad Mehboudi;Benjamin M. Fregoso;Yurong Yang;Wenjuan Zhu;A. V. D. Zande;J. Ferrer;L. Bellaiche