Abstract With ultra-wide bandgap and outstanding thermal properties, diamond-based high-power devices have excellent application prospects. The crystal structure and electronic property of the metal/hydrogen-terminated diamond (H-diamond) interfaces have been extensively studied experimentally, but the Schottky barrier height (SBH) theory at the metal/H-diamond interface has not been systematically investigated yet. In this work, SBHs of interfaces formed by H-diamond (111) surfaces with 12 metals (Y, Sc, Mg, Ag, Al, Ti, Cu, Co, Pd, Ni, Au and Pt) are investigated using ab-initio calculations. The fitted curve of the SBH with respect to the metal work function is obtained with a Fermi pinning factor of 0.30, which is close to the empirical value of 0.36. Due to the negative electron affinity of H-diamond, Schottky contacts can be formed with low work function metals, which is useful in device design to regulate the SBH and it is relatively easier to form ohmic contacts with high work function metals, leading to low contact resistances. Our work sheds light on the rational design of diamond-based semiconductor devices with low contact resistances.

Abstract The parathyroid hormone receptor 2 (PTH2R) is a class B1 G protein-coupled receptor (GPCR) involved in regulation of calcium transport, nociception mediation, and wound healing. Naturally occurring mutations in PTH2R were reported to cause hereditary diseases, including syndromic short stature. Here we report the cryo-electron microscopy structure of PTH2R bound to its endogenous ligand, tuberoinfundibular peptide (TIP39), and a heterotrimeric G s protein at a global resolution of 2.8 Å. The structure reveals that TIP39 adopts a unique loop conformation at N terminus and deeply inserts into the orthosteric ligand-binding pocket in the transmembrane (TM) domain. Molecular dynamics (MD) simulation and site-directed mutagenesis studies uncover the basis of ligand specificity relative to three PTH2R agonists, TIP39, PTH, and PTH-related peptide (PTHrP). We also compare the action of TIP39 with an antagonist lacking six residues from the peptide N terminus, TIP(7–39), which underscores the indispensable role of the N terminus of TIP39 in PTH2R activation. Additionally, we unveil that a disease-associated mutation G258D significantly diminished cAMP accumulation induced by TIP39. Together, these results not only provide structural insights into ligand specificity and receptor activation of class B1 GPCRs, but also offer a foundation to systematically rationalize the available pharmacological data to develop novel therapies for various disorders associated with PTH2R.