场效应晶体管和超薄MoSe2层的固有迁移率外文翻译资料

 2022-06-04 23:12:23

英语原文共 4 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料

场效应晶体管和超薄MoSe2层的固有迁移率

S. Larentis, B. Fallahazad, and E. Tutuc

Microelectronics Research Center, Department of Electrical and Computer Engineering,

The University of Texas at Austin, Austin, TX78758, USA

摘要：本文使用超薄机械剥离制造了MoSe2背栅场效应晶体管。 MoSe2背栅场效应晶体管是n型并具有高栅极调制，其开/关比大于106. 器件在交换源极和漏极时表现出不对称特性，这一发现解释为在金属接触/ MoSe2处存在肖特基势垒接口。使用四点背栅器件，我们测量了MoSe2的固有电导率和迁移率，作为栅极偏置和温度的函数。室温迁移率〜50 cm2 / V·s的样品表现出强烈的温度依赖性，表明声子是主要的散射机制。

参考文献与链接

  1. J.A. Wilson and A.D. Yoffe, Adv. Phys. 18, 193 (1969).
  2. C. Ataca and S. Ciraci, J. Phy. Chem. C 116, 8983 (2012).
  3. K.S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T.J. Booth, V.V. Khotkevich, S.V. Morozov, and a K. Geim, Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. 102, 10451 (2005).M.M. Benameur, B. Radisavljevic, J.S. Heacute;ron, S. Sahoo, H. Berger, and a Kis, Nanotechnology 22, 125706 (2011).
  4. D.J. Late, B. Liu, H.S.S.R. Matte, C.N.R. Rao, and V.P. Dravid, Adv. Funct. Mater. 22, 1894 (2012).
  5. H. Li, G. Lu, Z. Yin, Q. He, H. Li, Q. Zhang, and H. Zhang, Small 8, 682 (2012).
  6. K.S. Novoselov, a K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S.V. Dubonos, I.V. Grigorieva, and a aFirsov, Science 306, 666 (2004).
  7. B. Radisavljevic, a Radenovic, J. Brivio, V. Giacometti, and a Kis, Nat. Nanotechnol. 6, 147 (2011).
  8. H. Liu and P.D. Ye, IEEE Electron Device Lett. 33, 546 (2012).
  9. H.S. Lee, S.-W. Min, Y.-G. Chang, M.K. Park, T. Nam, H. Kim, J.H. Kim, S. Ryu, and S. Im, Nano Lett. 12, 3695 (2012).
  10. H. Li, Z. Yin, Q. He, H. Li, X. Huang, G. Lu, D. Wen, H.

Fam, A. Iing, Y. Tok, Q. Zhang, and H. Zhang, Small 8, 63 (2012).

  1. B. Radisavljevic, M.B. Whitwick, and A. Kis, ACS Nano 5, 9934 (2011).
  2. B. Radisavljevic, M.B. Whitwick, and A. Kis, Appl. Phys. Lett. 101, 043103 (2012).
  3. H. Wang, L. Yu, Y.-H. Lee, Y. Shi, A. Hsu, M.L. Chin, L.-J. Li, M. Dubey, J. Kong, and T. Palacios, Nano Lett. 12, 4674 (2012).
  4. H. Fang, S. Chuang, T.C. Chang, K. Takei, T. Takahashi, and A. Javey, Nano Lett. 12, 3788 (2012).
  5. W. Sik Hwang, M. Remskar, R. Yan, V. Protasenko, K. Tahy, S. Doo Chae, P. Zhao, A. Konar, H. (Grace) Xing, A. Seabaugh, and D. Jena, Appl. Phys. Lett. 101, 013107 (2012).
  6. A. Jaeger-Waldau, M.C. Lux-Steiner, R. Jaeger-Waldau, and E. Bucher, Springer Proc. Phys. 54, 397 (1991).
  7. S. Tongay, J. Zhou, C. Ataca, K. Lo, T.S. Matthews, J. Li, J.C. Grossman, and J. Wu, Nano Lett. ASAP, (2012).
  8. W.S. Yun, S. Han, S.C. Hong, I.G. Kim, and J. Lee, Phy. Rev. B 85, 1 (2012).
  9. J. M. Ukrainskii and A. B. Novoselova, Dokl. Chem. Nauk SRRR 139, 1136 (1961).
  10. R.A. de G. and A.W. R. Coehoorn, C. Haas, J. Dijkstra, C. J. F. Flipse, Phy. Rev. B 35, 6195 (1987).
  11. R. Bissessur and H. Xu, Mat. Chem. Phys. 117, 335 (2009).
  12. R.D. and C.N.R.R. H. S. S. Ramakrishna Matte, Blake Plowman, Dalton Trans. 40, (2011).
  13. T. Sekine, M. Izumi, T. Nakashizu, K.Uchinokura, and E. Matsuura, J. Phys. Soc. Jpn. 49, 1069 (1980).
  14. R. He, Z. Wang, R.L.J. Qiu, C. Delaney, B. Beck, T.E. Kidd, C.C. Chancey, and X.P. a Gao, Nanotechnology 23, 455703 (2012).
  15. S. Najmaei, Z. Liu, P.M. Ajayan, and J. Lou, Appl. Phys. Lett. 100, 013106 (2012).
  16. P. Avouris, J. Appenzeller, R. Martel, S.J. Wind, and S. Member, Proc. IEEE 91, 1772 (2003).
  17. E. Liu, N. Jain, K.M. Varahramyan, S. Member, J. Nah, S.K. Banerjee, and E. Tutuc, IEEE Trans. Nanotechnol. 9,
  18. (2010).
  19. J.-H. Chen, C. Jang, S. Xiao, M. Ishigami, and M.S. Fuhrer, Nat. Nanotechnol. 3, 206 (2008).
  20. K. Kaasbjerg, K. Thygesen, and K. Jacobsen, Phy. Rev. B 85, 115317 (2012).
  21. R. Fivaz and E. Mooser, Phy. Rev. 163, 743 (1967).

1. 引言

过渡金属二硫属元素化物（TMD）是以MX2为特征的材料，其中M代表过渡金属（Mo，W），X代表硫属元素（S，Se或Te）。过渡金属二硫族化合物是分层材料，由X-M-X结构的层组成。在每层中，M-X键是共价键，而分开的层通过范德华相互作用结合。最近的研究证明，用于分离石墨烯单层的微机械剥离也是获得各种TMDs薄片的有效方法[3-6]。使用光学显微镜，对SiO2 / Si衬底上的厚度依赖性对比。通过对MoS2进行了广泛的调查，我们发现各种基于TMD的电子设备[4-6]。例如MoS2单层n型场效应晶体管（FET）[8,9]，MoS2光电晶体管[10]，MoS2双层化学传感器[11]，逻辑门，存储单元和使用大型MoS2薄片的放大器[12-14]。此外，还展示了使用单层WSe2[15]的顶栅p型场效应晶体管和使用多层WS2[16]的双极背栅场效应晶体管。基于TMD的FET通常具有高的开/关比，大于106.这样的半导体可以缩小到0.7nm厚的单层，这使得它们作为用于积极缩放的FET的超薄本体很有吸引力。与石墨烯相比，较大的带隙可确保较大的开/关比。

在这项研究中，我们检查了电子传输另一种TMD，即MoSe2，它是一种间接带隙为1.1eV[17,18]的半导体，其体积增加到1.55eV，并成为单层和双层[18,19]。我们讨论了使用超薄MoSe2薄片在SiO2 / Si衬底上机械剥离的场效应晶体管的实现。MoSe2 FET为n型具有良好的栅极控制，开/关比大于106. 我们可以测量四点式门控器件的固有电导率，并测量出MoSe2的迁移率。温度依赖性表明迁移率随着温度的降低而显着增加，表明声子散射在室温下占优势。

2. 模拟与实验

这里使用的MoSe2薄片通过使用晶粒尺寸小于44mu;m的MoSe2粉末通过微机械剥离，来制备。在285nm厚的SiO2薄膜上剥离MoSe2薄片，在高度掺杂的n型Si晶片（100）上热生长。使用光学显微镜观察剥离的薄片，并且通过原子力显微镜（AFM）测量它们的厚度。图1（a）显示了SiO2 / Si衬底上的MoSe2薄片的光学显微照片，而图1（b）显示了通过AFM探测的薄片形貌，显示了分层堆放。典型的薄片尺寸为1-3mu;m，厚度范围为3-80nm。单个MoSe2薄片通常具有不同厚度的平台，平台表面粗糙度范围为0.2到0.6nm。通过测量在285nm厚的SiO2衬底上的MoSe2光学对比度，发现测量厚度薄至4.8nm[4-6]。

为了评估MoSe2质量，我们对粉末样品进行了X射线衍射（XRD）。图1（c）所示的功率XRD图谱与2H-Drysadallite图谱[20]相匹配，材料具有六方2H-MoSe2结构和空间群D46h[21]，并与之前的MoSe2粉末的XRD[22,23]一致。半高宽为0.223。为了进一步评估剥落的MoSe2薄片，我们使用雷尼绍InVia拉曼显微镜进行mu;-拉曼光谱。图1（d-e）显示了使用442nm的拉曼光谱和532 nm的MoSe<s

剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料</s

资料编号：[462454]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word

原文和译文剩余内容已隐藏，您需要先支付 30元 才能查看原文和译文全部内容！立即支付

以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。

您可能感兴趣的文章