All-metallic vertical transistors based on stacked dirac materials

Advanced Functional Materials

Volumn 25, Issue 1, 2015, Pages 68-77

  Wang, Yangyang ^a   Ni, Zeyuan ^a   Liu, Qihang ^d   Quhe, Ruge ^a   Zheng, Jiaxin ^a   Ye, Meng ^a   Yu, Dapeng ^b   Shi, Junjie ^a   Yang, Jinbo ^b   Li, Ju ^b,c   Lu, Jing ^a  

^a PEKING UNIVERSITY   (China)

^b Collaborative Innovation Center of Quantum Matter ^*  (China)

^c Massachusetts Institute of Technology   (United States)

^d UNIVERSITY OF COLORADO   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

DENSITY FUNCTIONAL THEORY; ELECTRON TRANSPORT PROPERTIES; ENERGY GAP; FIELD EFFECT TRANSISTORS; GRAPHENE; HETEROJUNCTIONS; METALS; QUANTUM CHEMISTRY; QUANTUM ELECTRONICS; SEMICONDUCTOR DEVICES; SEMICONDUCTOR JUNCTIONS; TRANSISTORS; VAN DER WAALS FORCES;

DENSITY FUNCTIONAL THEORY METHODS; FIRST-PRINCIPLES QUANTUM TRANSPORTS; HETEROSTRUCTURE DEVICES; HIGH PERFORMANCE DEVICES; ON/OFF CURRENT RATIO; VAN DER WAALS INTERACTIONS; VERTICAL HETEROSTRUCTURE; VERTICAL TRANSISTORS;

GRAPHENE TRANSISTORS;

EID: 84920174898     PISSN: 1616301X     EISSN: 16163028     Source Type: Journal    
DOI: 10.1002/adfm.201402904     Document Type: Article

References (67)

1. S. V. Rotkin, K. Hess, Appl. Phys. Lett. 2004, 84, 3139.
2. K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov, Science 2004, 306, 666.
3. P. Vogt, P. De Padova, C. Quaresima, J. Avila, E. Frantzeskakis, M. C. Asensio, A. Resta, B. Ealet, G. Le Lay, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 155501.
4. L. Chen, C.-C. Liu, B. Feng, X. He, P. Cheng, Z. Ding, S. Meng, Y. Yao, K. Wu, Phys. Rev. Lett. 2012, 109, 056804.
5. L. Chen, H. Li, B. Feng, Z. Ding, J. Qiu, P. Cheng, K. Wu, S. Meng, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 085504.
6. A. Fleurence, R. Friedlein, T. Ozaki, H. Kawai, Y. Wang, Y. Yamada-Takamura, Phys. Rev. Lett. 2012, 108, 245501.
7. L. Meng, Y. Wang, L. Zhang, S. Du, R. Wu, L. Li, Y. Zhang, G. Li, H. Zhou, W. A. Hofer, H.-J. Gao, Nano Lett. 2013, 13, 685.
8. D. Chiappe, E. Scalise, E. Cinquanta, C. Grazianetti, B. van den Broek, M. Fanciulli, M. Houssa, A. Molle, Adv. Mater. 2013, 26, 2096.
9. L. Li, S.-Z. Lu, J. Pan, Z. Qin, Y.-Q. Wang, Y. Wang, G.-Y. Cao, S. Du, H.-J. Gao, Adv. Mater. 2014, 26, 4820.
10. Z.-G. Shao, X.-S. Ye, L. Yang, C.-L. Wang, J. Appl. Phys. 2013, 114, 093712.
11. Z. Ni, Q. Liu, K. Tang, J. Zheng, J. Zhou, R. Qin, Z. Gao, D. Yu, J. Lu, Nano Lett. 2012, 12, 113.
12. R. Quhe, J. Ma, Z. Zeng, K. Tang, J. Zheng, Y. Wang, Z. Ni, L. Wang, Z. Gao, J. Shi, J. Lu, Sci. Rep. 2013, 3, 1794.
13. Y. Zhang, T.-T. Tang, C. Girit, Z. Hao, M. C. Martin, A. Zettl, M. F. Crommie, Y. R. Shen, F. Wang, Nature 2009, 459, 820.
14. F. Xia, D. B. Farmer, Y.-m. Lin, P. Avouris, Nano Lett. 2010, 10, 715.
15. T. Khodkov, F. Withers, D. Christopher Hudson, M. Felicia Craciun, S. Russo, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 013114.
16. R. Quhe, J. Zheng, G. Luo, Q. Liu, R. Qin, J. Zhou, D. Yu, S. Nagase, W.-N. Mei, Z. Gao, J. Lu, NPG Asia Mater. 2012, 4, e6.
17. R. Quhe, R. Fei, Q. Liu, J. Zheng, H. Li, C. Xu, Z. Ni, Y. Wang, D. Yu, Z. Gao, J. Lu, Sci. Rep. 2012, 2, 853.
18. K. Tang, R. Qin, J. Zhou, H. Qu, J. Zheng, R. Fei, H. Li, Q. Zheng, Z. Gao, J. Lu, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 9458.
19. F. Schwierz, Nat. Nanotechnol. 2010, 5, 487.
20. Z. Liu, L. Song, S. Zhao, J. Huang, L. Ma, J. Zhang, J. Lou, P. M. Ajayan, Nano Lett. 2011, 11, 2032.
21. S. M. Kim, A. Hsu, P. T. Araujo, Y.-H. Lee, T. Palacios, M. Dresselhaus, J.-C. Idrobo, K. K. Kim, J. Kong, Nano Lett. 2013, 13, 933.
22. L. Britnell, R. V. Gorbachev, R. Jalil, B. D. Belle, F. Schedin, A. Mishchenko, T. Georgiou, M. I. Katsnelson, L. Eaves, S. V. Morozov, N. M. R. Peres, J. Leist, A. K. Geim, K. S. Novoselov, L. A. Ponomarenko, Science 2012, 335, 947.
23. Y. Shi, W. Zhou, A.-Y. Lu, W. Fang, Y.-H. Lee, A. L. Hsu, S. M. Kim, K. K. Kim, H. Y. Yang, L.-J. Li, J.-C. Idrobo, J. Kong, Nano Lett. 2012, 12, 2784.
24. L. Britnell, R. V. Gorbachev, R. Jalil, B. D. Belle, F. Schedin, M. I. Katsnelson, L. Eaves, S. V. Morozov, A. S. Mayorov, N. M. R. Peres, A. H. Castro Neto, J. Leist, A. K. Geim, L. A. Ponomarenko, K. S. Novoselov, Nano Lett. 2012, 12, 1707.
25. S. Bertolazzi, D. Krasnozhon, A. Kis, ACS Nano 2013, 7, 3246.
26. W. J. Yu, Z. Li, H. Zhou, Y. Chen, Y. Wang, Y. Huang, X. Duan, Nature Mater. 2013, 12, 246.
27. T. Georgiou, R. Jalil, B. D. Belle, L. Britnell, R. V. Gorbachev, S. V. Morozov, Y.-J. Kim, A. Gholinia, S. J. Haigh, O. Makarovsky, L. Eaves, L. A. Ponomarenko, A. K. Geim, K. S. Novoselov, A. Mishchenko, Nature Nanotech. 2012, 8, 100.
28. L. Meng, R. Wu, H. Zhou, G. Li, Y. Zhang, L. Li, Y. Wang, H.-J. Gao, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 083101.
29. J. Mao, L. Huang, Y. Pan, M. Gao, J. He, H. Zhou, H. Guo, Y. Tian, Q. Zou, L. Zhang, H. Zhang, Y. Wang, S. Du, X. Zhou, A. H. Castro Neto, H.-J. Gao, Appl. Phys. Lett. 2012, 100, 093101.
30. P. De Padova, O. Kubo, B. Olivieri, C. Quaresima, T. Nakayama, M. Aono, G. Le Lay, Nano Lett. 2012, 12, 5500.
31. C. Kamal, A. Chakrabarti, A. Banerjee, S. K. Deb, J. Phys. Condens. Mat. 2013, 25, 085508.
32. J. Chen, W. Li, B. Feng, P. Cheng, J. Qiu, L. Chen, K. Wu, arXiv:1405.7534[cond-mat.mes-hall].
33. R. Zacharia, H. Ulbricht, T. Hertel, Phys. Rev. B 2004, 69, 155406.
34. Z. Qiao, H. Jiang, X. Li, Y. Yao, Q. Niu, Phys. Rev. B 2012, 85, 115439.
35. R. Quhe, R. Fei, Q. Liu, J. Zheng, H. Li, C. Xu, Z. Ni, Y. Wang, D. Yu, Z. Gao, J. Lu, Sci. Rep. 2012, 2, 853.
36. Z. Ni, H. Zhong, X. Jiang, R. Quhe, G. Luo, Y. Wang, M. Ye, J. Yang, J. Shi, J. Lu, Nanoscale 2014, 6, 7609.
37. H. Fang, M. Tosun, G. Seol, T. C. Chang, K. Takei, J. Guo, A. Javey, Nano Lett. 2013, 13, 1991.
38. J. Zheng, Y. Wang, L. Wang, R. Quhe, Z. Ni, W.-N. Mei, Z. Gao, D. Yu, J. Shi, J. Lu, Sci. Rep. 2013, 3, 2081.
39. Q. Liu, L. Yu, H. Li, R. Qin, Z. Jing, J. Zheng, Z. Gao, J. Lu, J. Phys. Chem. C 2011, 115, 6933.
40. M. Neek-Amal, A. Sadeghi, G. R. Berdiyorov, F. M. Peeters, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 261904.
41. C.-C. Lee, A. Fleurence, R. Friedlein, Y. Yamada-Takamura, T. Ozaki, Phys. Rev. B 2013, 88, 165404.
42. R. Quhe, Y. Yuan, J. Zheng, Y. Wang, Z. Ni, J. Shi, D. Yu, J. Yang, J. Lu, Sci. Rep. 2014, 4, 5476.
43. C.-L. Lin, R. Arafune, K. Kawahara, M. Kanno, N. Tsukahara, E. Minamitani, Y. Kim, M. Kawai, N. Takagi, Phys. Rev. Lett. 2013, 110, 076801.
44. Y. Ding, Y. Wang, Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 043114.
45. E. Scalise, M. Houssa, E. Cinquanta, C. Grazianetti, B. v. d. Broek, G. Pourtois, A. Stesmans, M. Fanciulli, A. Molle, 2D Mater. 2014, 1, 011010.
46. O. V. Yazyev, S. G. Louie, Nat. Mater. 2010, 9, 806.
47. E. J. Mele, J. Phys. D: Appl. Phys. 2012, 45, 154004.
48. C. Lee, X. Wei, J. W. Kysar, J. Hone, Science 2008, 321, 385.
49. Z. Liu, Y. Gong, W. Zhou, L. Ma, J. Yu, J. C. Idrobo, J. Jung, A. H. MacDonald, R. Vajtai, J. Lou, P. M. Ajayan, Nature Commun. 2013, 4, 2541.
50. L. Wang, Z. Chen, C. R. Dean, T. Taniguchi, K. Watanabe, L. E. Brus, J. Hone, ACS Nano 2012, 6, 9314.
51. L. Li, M. Zhao, Phys. Chem. Chem. Phys. 2013, 15, 16853.
52. A. Mishchenko, J. S. Tu, Y. Cao, R. V. Gorbachev, J. R. Wallbank, M. T. Greenaway, V. E. Morozov, S. V. Morozov, M. J. Zhu, S. L. Wong, F. Withers, C. R. Woods, Y. J. Kim, K. Watanabe, T. Taniguchi, E. E. Vdovin, O. Makarovsky, T. M. Fromhold, V. I. Fal'ko, A. K. Geim, L. Eaves, K. S. Novoselov, Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 808.
53. S. J. Clark, M. D. Segall, C. J. Pickard, P. J. Hasnip, M. J. Probert, K. Refson, M. C. Payne, Z. Kristallogr. 2005, 220, 567.
54. D. Vanderbilt, Phys. Rev. B 1990, 41, 7892.
55. A. Tkatchenko, M. Scheffler, Phys. Rev. Lett. 2009, 102, 073005.
56. P. E. Blochl, Phys. Rev. B 1994, 50, 17953.
57. G. Kresse, D. Joubert, Phys. Rev. B 1999, 59, 1758.
58. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1993, 47, 558.
59. G. Kresse, J. Hafner, Phys. Rev. B 1994, 49, 14251.
60. G. Kresse, J. Furthmuller, Comp. Mater. Sci. 1996, 6, 15.
61. G. Kresse, J. Furthmuller, Phys. Rev. B 1996, 54, 11169.
62. H. J. Monkhorst, J. D. Pack, Phys. Rev. B 1976, 13, 5188.
63. J. Taylor, H. Guo, J. Wang, Phys. Rev. B 2001, 63, 245407.
64. M. Brandbyge, J.-L. Mozos, P. Ordejn, J. Taylor, K. Stokbro, Phys. Rev. B 2002, 65, 165401.
65. ATOMISTIX Toolkit version 11.2, Quantum Wise A/S: Copenhagen, Denmark.
66. S. Dattan, Electronic Transport in Mesoscopic Systems, Cambridge University Press, Cambridge, UK 1995.
67. J. P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 1996, 77, 3865-3868.