ACS Nano：2D WSe2-AlScN异质结中谷极化发射的非易失性控制

低维昂维 · 公众号 · · 2024-07-07 13:54

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成果介绍

在单层过渡金属硫族化合物(ML-TMDs)中实现稳健和电可控的谷极化是现实谷电子应用的前沿挑战。理论研究表明，2D材料与铁电体的集成是一种很有前途的策略。然而，实验证明仍然难以捉摸。

有鉴于此，近日，美国宾夕法尼亚大学Deep Jariwala等使用ML-WSe ₂ 沟道和Al _0.68 Sc _0.32 N(AlScN)铁电介质制造了铁电场效应晶体管，并通过实验证明了谷极化的有效调谐和非易失性控制。本文测量了大量的晶体管阵列，并在80 K下获得了最大谷极化约27%，稳定保持时间长达5400 s。谷极化的增强归因于激子到三重子(X-T)的有效转换及其与面外电场的耦合，即量子限制的斯塔克效应。这改变了谷去极化路径从强交换相互作用到慢自旋-翻转谷间散射。本文的研究展示了一种很有前途的方法，可以实现实际谷电子器件应用中对谷极化的非易失性控制。