엣지 불화에 의한 지그재그 GaN 나노리본에서의 부정 미분 저항/스위칭 현상의 실현: DFT 연구

초록 갈륨 나이트라이드(GaN)는 고전력 전자 장치에 일반적으로 사용되는 재료입니다. 그 2D 아날로그(층상 GaN)는 유연한 밴드갭 덕분에 저전력 응용 분야에서 유망한 재료가 될 수 있습니다. 본 연구는 지그재그 모서리 GaN 나노리본(ZGaNNRs)의 구조적 안정성, 전자적 및 전송 특성을 조사하고 다양한 에지 패시베이션을 고려하여 실리콘을 초월한 전자 장치에 대한 가능성을 평가합니다. 현재의 밀도 함수 이론 기반 계산 결과 ZGaNNRs에서 제어된 에지 불화를 통해 금속적/반도체적 성질을 얻을 수 있음을 밝혀냈습니다. 흥미롭게도 F 패시베이팅된 ZGaNNRs가 가장 안정한 것으로 밝혀져 실용적인 응용에 적합합니다. 제안된 2단자 장치는 선택적 에지 패시베이션을 함수로 하는 충분히 큰 피크 대 골짜기 전류 비율/임계 전압에서 부정 미분 저항 행동/스위칭 특성을 보입니다(10^2 –10^14 /2.8–3.6 V 범위). 현재 결과는 발진기, 메모리 회로 및 고속 스위칭 장치에서 실용적인 응용을 찾을 수 있습니다.