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T-Phase and H-Phase Coupled TMD van der Waals Heterostructure ZrS2/MoTe2 with Both Rashba Spin Splitting and Type-III Band Alignment
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-06-21 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c02891 Xiujuan Mao 1 , Jia Li 1, 2 , Ze Liu 1 , Guang Wang 2 , Qian Zhang 2 , Yuming Jin 2
The Journal of Physical Chemistry C ( IF 3.3 ) Pub Date : 2022-06-21 , DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c02891 Xiujuan Mao 1 , Jia Li 1, 2 , Ze Liu 1 , Guang Wang 2 , Qian Zhang 2 , Yuming Jin 2
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Based on first-principles calculations, we systematically explored the electronic structures of the ZrS2/MoTe2 heterostructure. The results show that Rashba splitting and type-III band alignment coexist in this heterostructure system. The presence of Rashba spin splitting makes this system of interest for spin-field-effect transistor applications. The effects of biaxial strain and an applied electric field on the electronic structure of a heterostructure were also explored. In the strain range of −2 to 6%, the system keeps the structural stability, and the electronic structure maintains the type-III band alignment. In particular, a crucial change from a type-III to a type-II band alignment occurred under the negative electric field of −0.4 to −0.6 V/Å, which can be beneficial to design multi-purpose devices. The current work predicts that the ZrS2/MoTe2 heterostructure is an excellent candidate for the realization of multiple band arrangement conversion and tunnel-field-effect transistors, which deserves further experimental research.
中文翻译：
T 相和 H 相耦合 TMD 范德华异质结构 ZrS2/MoTe2 具有 Rashba 自旋分裂和 III 型能带对准
基于第一性原理计算，我们系统地探索了ZrS 2 /MoTe 2的电子结构。异质结构。结果表明，Rashba 分裂和 III 型带对齐共存于该异质结构体系中。Rashba 自旋分裂的存在使该系统对自旋场效应晶体管应用很感兴趣。还探讨了双轴应变和外加电场对异质结构电子结构的影响。在-2%～6%的应变范围内，体系保持结构稳定性，电子结构保持III型能带排列。特别是，在 -0.4 至 -0.6 V/Å 的负电场下发生了从 III 型到 II 型能带排列的关键变化，这可能有利于设计多用途器件。目前的工作预测 ZrS 2 /MoTe 2异质结构是实现多能带排列转换和隧道场效应晶体管的理想选择，值得进一步的实验研究。
更新日期：2022-06-21
中文翻译：
T 相和 H 相耦合 TMD 范德华异质结构 ZrS2/MoTe2 具有 Rashba 自旋分裂和 III 型能带对准
基于第一性原理计算，我们系统地探索了ZrS 2 /MoTe 2的电子结构。异质结构。结果表明，Rashba 分裂和 III 型带对齐共存于该异质结构体系中。Rashba 自旋分裂的存在使该系统对自旋场效应晶体管应用很感兴趣。还探讨了双轴应变和外加电场对异质结构电子结构的影响。在-2%～6%的应变范围内，体系保持结构稳定性，电子结构保持III型能带排列。特别是，在 -0.4 至 -0.6 V/Å 的负电场下发生了从 III 型到 II 型能带排列的关键变化，这可能有利于设计多用途器件。目前的工作预测 ZrS 2 /MoTe 2异质结构是实现多能带排列转换和隧道场效应晶体管的理想选择，值得进一步的实验研究。
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