Порівняння диференціальної провідності та дифузійної ємності 2D і 3D p-n-переходу
Анотація
Під час виготовлення тривимірних p-n-переходів легування або модифікація поверхні, викликана ін’єкцією іонів, змінює електричні властивості та кристалічну структуру напівпровідника. Крім того, у міру зменшення розмірів напівпровідникового приладу в них поступово виникають різноманітні квантові ефекти. Це показує, що сфера застосування класичної теорії пристроїв зараз обмежена. Останніми роками великий інтерес викликають двовимірні (2D) матеріали з дивовижними атомарно тонкими властивостями. Властивості електростатичного поля деяких 2D p-n-переходів, таких як WS2, MoS2, MoSe2, WSe2 і чорний фосфор (BP), відкривають двері для нових можливостей для напівпровідників. Порівняно зміни дифузійної ємності та диференціальної провідності двовимірних p-n-переходів під впливом НВЧ-поля та дифузійних ємностей і диференціальної провідності двовимірних та тривимірних p-n-переходів під впливом НВЧ-поля.
Завантаження
Посилання
T. Yang, B. Zheng, Z. Xu, T. Wang, C. Pan, J. Zou, X. Zhang, et al., “Van der Waals epitaxial growth and optoelectronics of large-scale WSe2/SnS2 vertical bilayer p–n junctions,” Nat. Commun. 8, 1906 (2017). https://doi.org/10.1038/s41467-017-02093-z
Z. Lou, Z. Liang, and G. Shen, “Photodetectors based on two dimensional materials,” Journal of Semiconductors, 37(9), 091001 (2016). https://doi.org/10.1088/1674-4926/37/9/091001
G. Gulyamov, U.I. Erkaboev, and A.G. Gulyamov, “Shubnikov–de Haas Oscillations in Semiconductors at the Microwave-Radiation Absorption,” Adv. Cond. Matter Phys. 2019, 3084631 (2019). https://doi.org/10.1155/2019/3084631
R. Cheng, D. Li, H. Zhou, C. Wang, A. Yin, S. Jiang, anf X. Duan, “Electroluminescence and Photocurrent Generation from Atomically Sharp WSe2/MoS2 Heterojunction p–n Diodes,” Nano Letters, 14(10), 5590–5597 (2014). https://doi.org/10.1021/nl502075n
H. Yuan, X. Liu, F. Afshinmanesh, W. Li, G. Xu, J. Sun, and Y. Cui, “Polarization-sensitive broadband photodetector using a black phosphorus vertical p–n junction,” Nature Nanotechnology, 10(8), 707–713 (2015). https://doi.org/10.1038/nnano.2015.112
F. Wang, L. Yin, Z.X. Wang, K. Xu, F.M. Wang, T.A. Shifa, and J. He, “Configuration-Dependent Electrically Tunable Van der Waals Heterostructures Based on MoTe2/MoS2,” Advanced Functional Materials, 26(30), 5499–5506 (2016). https://doi.org/10.1002/adfm.201601349
G. Gulyamov, G. Majidova, F. Muxitdinova, and S. Madumarova, “Changes in diodes with a pn-transition under the influence of microwave radiation,” AIP Conference Proceedings, 2700(1), 050008 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0126385
G. Gulyamov, F. Mukhitdinova, and G. Majidova, “Changing the Voltage of the p-n Junction in a Magnetic Field,” e-Journal of Surface Science and Nanotechnology, 21(4), 273-277 (2023). https://doi.org/10.1380/ejssnt.2023-047
M.M. Furchi, A. Pospischil, F. Libisch, J. Burgdörfer, and T. Mueller, “Photovoltaic Effect in an Electrically Tunable van der Waals Heterojunction,” Nano Letters, 14(8), 4785–4791 (2014). https://doi.org/10.1021/nl501962c
F. Wang, Z. Wang, K. Xu, F. Wang, Q. Wang, Y. Huang, and J. He, “Tunable GaTe-MoS2 van der Waals p–n Junctions with Novel Optoelectronic Performance,” Nano Letters, 15(11), 7558–7566 (2015). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b03291
C.H. Lee, G.H. Lee, A.M. van der Zande, W. Chen, Y. Li, M. Han, and P. Kim, “Atomically thin p–n junctions with van der Waals heterointerfaces,” Nature Nanotechnology, 9(9), 676–681 (2014). https://doi.org/10.1038/nnano.2014.150
Y.J. Zhang, T. Oka, R. Suzuki, J.T. Ye, and Y. Iwasa, “Electrically Switchable Chiral Light-Emitting Transistor,” Science, 344(6185), 725–728 (2014). https://doi.org/10.1126/science.1251329
A. Pospischil, M. Furchi, and T. Mueller, “Solar-energy conversion and light emission in an atomic monolayer p-n-diode,” Nature Nanotech. 9, 257–261 (2014). https://doi.org/10.1038/nnano.2014.14
J.S. Ross, P. Klement, A.M. Jones, N.J. Ghimire, J. Yan, D.G. Mandrus, T. Taniguchi, et al., “Electrically tunable excitonic light-emitting diodes based on monolayer WSe2 p–n junctions,” Nature Nanotechnology, 9(4), 268–272 (2014). https://doi.org/10.1038/nnano.2014.26
M. Buscema, D.J. Groenendijk, G.A. Steele, H.S.J. van der Zant, and A. Castellanos-Gomez, “Photovoltaic effect in few-layer black phosphorus junctions defined by local electrostatic gating,” Nature Communications, 5(1), 4651 (2014). https://doi.org/10.1038/ncomms5651
D. Li, M. Chen, Z. Sun, P. Yu, Z. Liu, P.M. Ajayan, and Z. Zhang, “Two-dimensional non-volatile programmable p–n junctions,” Nature Nanotechnology, 12(9), 901–906 (2017). https://doi.org/10.1038/nnano.2017.104
J.-W. Chen, S.-T. Lo, S.-C. Ho, S.-S. Wong, T.-H.-Y. Vu, X.-Q. Zhang, Y.-D. Liu, et al., “A gate-free monolayer WSe2 p-n-diode,” Nature Communications, 9, 3143 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-05326-x
Z. Ni, L. Ma, S. Du, Y. Xu, M. Yuan, H. Fang, D. Yang, et al., “Plasmonic Silicon Quantum Dots Enabled High-Sensitivity Ultrabroadband Photodetection of Graphene-Based Hybrid Phototransistors,” ACS Nano, 11(10), 9854–9862 (2017). https://doi.org/10.1021/acsnano.7b03569
D. Xiang, T. Liu, J. Xu, J.Y. Tan, Z. Hu, B. Lei, Y. Zheng, et al., “Two-dimensional multibit optoelectronic memory with broadband spectrum distinction,” Nature Communications, 9(1), 2966 (2018). https://doi.org/10.1038/s41467-018-05397-w
Z. Hai, M.K. Akbari, Z. Wei, D. Cui, C. Xue, H. Xu, P.M. Heynderickx, et al., “Nanostructure-induced performance degradation of WO3·nH2O for energy conversion and storage devices,” Beilstein Journal of Nanotechnology, 9, 2845–2854 (2018). https://doi.org/10.3762/bjnano.9.265
U.I. Erkaboev, G. Gulyamov, J.I. Mirzaev, and R.G. Rakhimov, “Modeling on the temperature dependence of the magnetic susceptibility and electrical conductivity oscillations in narrow-gap semiconductors,” International journal of modern physics B, 34(07), 2050052 (2020). https://doi.org/10.1142/S0217979220500526
J.O. Island, S.I. Blanter, M. Buscema, H.S.J. van der Zant, and A. Castellanos-Gomez, “Gate Controlled Photocurrent Generation Mechanisms in High-Gain In2Se3 Phototransistors,” Nano Letters, 15(12), 7853–7858 (2015). https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b02523
G. Gulyamov, U.I. Erkaboev, R.G. Rakhimov, and J.I. Mirzaev, “On temperature dependence of longitudinal electrical conductivity oscillations in narrow-gap electronic semiconductors,” Journal of Nano-and Electronic Physics, 12(3), (2020). https://doi.org/10.21272/jnep.12(3).03012
E. Wu, Y. Xie, J. Zhang, H. Zhang, X. Hu, J. Liu, Ch. Zhou, et al., “Dynamically controllable polarity modulation of MoTe2 field-effect transistors through ultraviolet light and electrostatic activation,” Science Advances, 5(5), eaav3430 (2019). https://doi.org/10.1126/sciadv.aav3430
B.W.H. Baugher, H.O.H. Churchill, Y. Yang, and P. Jarillo-Herrero, “Optoelectronic devices based on electrically tunable p-n-diodes in a monolayer dichalcogenide,” Nature Nanotechnology, 9(4), 262–267 (2014). https://doi.org/10.1038/nnano.2014.25
F.A. Chaves, P.C. Feijoo, D. Jiménez, “The 2D p-n-Junction Driven Out-of-Equilibrium,” Nanoscale Advances, 2, 3252-3262 (2020). https://doi.org/10.1039/D0NA00267D
R.A. Smith, Semiconductors, first ed. (Cambridge University Press, 1959).
G. Gulyamov, M.G. Dadamirzaev, and M.O. Kosimova, “Comparison of parameters of two-dimensional (2D) and three-dimensional (3D) pn-junction diodes,” Romanian Journal of Physics, 68, 603 (2023). https://rjp.nipne.ro/2023_68_1-2/RomJPhys.68.603.pdf
G. Gulyamov; M.G. Dadamirzayev; M.O. Qosimova; and S.R. Boydedayev, “Influence of deformation and light on the diffusion capacity and differential resistance of the p-n junction of a strong electromagnetic field,” AIP Conference Proceedings, 2700, 050013 (2023). https://doi.org/10.1063/5.0124926
Авторське право (c) 2024 Мухамаджон Г. Дадамірзаєв, Мамура О. Косімова, С.Р. Бойдедаєв, Азамат С. Махмудов
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
