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 本课题组在ML SnSe电子设备的金属电极选择模拟研究方面取得最新进展。2019年4月，成明同学在ACS Appl. Nano Mater. 期刊上发表了题为“Tunable ohmic, p-type quasi-ohmic and n-type schottky contacts of monolayer SnSe with metals”的研究论文。

对于传统的硅基金属氧化物半导体器件，提高电路的集成度是一种提高半导体器件性能的主要手段，但是随着电路集成度的不断增高，晶体管的尺寸需要不断地减小，当晶体管的尺寸减小到一定程度时，晶体管的短沟道效应会明显的增强，这会显著降低半导体器件的性能。另一方面，随着电路集成度的不断增高，单位面积上晶体管的数量也会更多，这使得半导体芯片的功耗急剧增大，产生大量的热，使半导体器件的内部温度过高，有可能使半导体器件失效。为了进一步大幅度地提高半导体器件的性能，就必须寻找一种可以替代传统基体硅的新型材料。幸运的是，ML SnSe半导体材料被研究人员成功地开发，且其具有合适的带隙和10³ cm²·V^-1·s^-1数量级的高载流子迁移率，这使得其在晶体管、发光体和太阳能电池等半导体器件中有着巨大的应用前景。本文采用第一性原理方法，研究了ML SnSe-Ag、-Al、-Au、-Cr和-Cu接触体系的稳定性、电子结构以及肖特基势垒和隧穿可能性。研究表明：在金属电极的作用下，接触体系中的ML SnSe经历了金属化。水平n型肖特基接触形成于ML SnSe-Ag和-Al接触体系，且它们的电子肖特基势垒高度分别为0.42 eV和0.32 eV；水平p型准欧姆接触形成于ML SnSe-Au接触体系，且它的空穴肖特基势垒高度为0.02 eV；欧姆接触形成于ML SnSe-Cr和-Cu接触体系。另外，ML SnSe-Cu、-Ag、-Au和-Al接触体系的隧穿可能性分别为73.00%、85.50%、86.93%和95.21%，这表明较低的接触电阻形成于这些接触体系的界面处。特别的是，ML SnSe-Cr接触体系的隧穿可能性为100%，表明该体系有一个完美的隧穿输运特性。综上可知，ML SnSe-Cr接触体系非常有可能被应用于场效应晶体管。我们的研究不仅揭示了ML SnSe和金属电极之间的界面性质，而且为ML SnSe电子设备选择合适的金属电极提供了一个指导。

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.9b00276