Ambipolar degeneracy breaking via surface acoustic wave-driven bidirectional carrier transport in optically reconfigurable MoTe 2/h-BN heterostructure
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Le résumé fourni par la source
Two-dimensional (2D) materials hold immense potential for next-generation information devices due to their ambipolar transport and tunable electronic states. However, conventional electric-field-driven architectures suffer from inherent carrier-type degeneracy: electrons and holes generate unidirectional currents, leading to ambiguous state overlaps in multi-level operation. Here, we demonstrate that surface acoustic waves (SAWs) break this symmetry in optically reconfigurable MoTe2/h-BN heterostructures. SAWs induce type-II band modulation in the heterostructure and spatially separate electrons and holes into distinct valleys, enabling bidirectional acoustoelectric currents, whose polarity reverses with carrier type, controlled dynamically via ultraviolet (UV) illumination and gating. Leveraging this mechanism, we realize an 8-state memory device where SAW-driven readout currents changed between positive and negative polarities, achieving enhanced inter-state differentiation compared to voltage-read schemes. For synaptic applications, SAW-driven weight updates in n- and p-type regimes produce anti-symmetric conductance trajectories, eliminating state collisions observed in electric-field-driven counterparts. This work pioneers acoustic wave manipulation of ambipolar transport, offering transformative strategies for degeneracy-free, high-precision neuromorphic electronics.
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- Titre Crossref
- Ambipolar degeneracy breaking via surface acoustic wave-driven bidirectional carrier transport in optically reconfigurable MoTe <sub>2</sub>/h-BN heterostructure
- Date Crossref
- 01/08/2025
- Éditeur
- Tsinghua University Press
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Tianjin University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beijing Information Science & Technology University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instrument pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Beijing Information Science and Technology University Key Laboratory of the Ministry of Education for Optoelectronic Measurement Technology and Instruments pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Tianjin University, Beijing Information Science & Technology University et State Key Laboratory of Precision Measurement Technology and Instrument — School of Precision Instruments and Opto-electronics Engineering, avec 1 autre affiliation.
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