Electrical contacts to monolayer black phosphorus: A first-principles investigation
Electrical contacts to monolayer black phosphorus: A first-principles investigation
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单层黑磷的电接触：第一性原理研究
DOI：
10.1103/physrevb.90.125441
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发表时间：
2014-09-23
影响因子：
3.7
通讯作者：
Guo, Hong
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gong, Kui;Zhang, Lei;Guo, Hong
我们报告的第一性原理理论研究可能的金属接触到单层黑磷（BP）。通过分析晶格几何结构，发现五种金属表面与BP具有最小的晶格失配：Cu（111），Zn（0001），In（110），Ta（110）和Nb（110）。进一步的研究表明，Ta和Nb与单层BP强烈结合，导致大量的键变形，但组合的Ta-BP和Nb-BP形成良好的金属表面以接触第二层BP。通过分析其几何结构、成键、电子结构、电荷转移、电势和能带弯曲等，得出Cu（111）是与单层BP形成良好欧姆接触的最佳候选材料。其它四个金属表面或组合表面也提供可行的结构以形成金属/BP接触，但它们具有肖特基特性。
We report first principles theoretical investigations of possible metal contacts to monolayer black phosphorus (BP). By analyzing lattice geometry, five metal surfaces are found to have minimal lattice mismatch with BP: Cu(111), Zn(0001), In(110), Ta(110) and Nb(110). Further studies indicate Ta and Nb bond strongly with monolayer BP causing substantial bond distortions, but the combined Ta-BP and Nb-BP form good metal surfaces to contact a second layer BP. By analyzing the geometry, bonding, electronic structure, charge transfer, potential and band bending, it is concluded that Cu(111) is the best candidate to form excellent Ohmic contact to monolayer BP. Other four metal surfaces or combined surfaces also provide viable structures to form metal/BP contacts, but they have Schottky character.