Aquí, presentamos un protocolo para controlar el número de portador en sólidos mediante el electrolito.
Artículo de método
Aquí, presentamos un protocolo para controlar el número de portador en sólidos mediante el electrolito.
Se demuestra un método de control número de portador por electrolito gating. Hemos obtenido WS2 escamas finas con plano atómico mediante el método de cinta scotch o individuales WS2 nanotubos por dispersión de la suspensión de WS2 nanotubos. Las muestras seleccionadas han sido fabricadas en los dispositivos por el uso de la litografía por haz de electrones y electrolitos se ponen en los dispositivos. Se han caracterizado las propiedades electrónicas de los dispositivos aplicando el voltaje de la puerta. En la región de tensión de puerta pequeña, los iones en el electrolito se acumulan en la superficie de las muestras que lleva al gran eléctrica potencial gota resultante electrostático portador y dopaje en la interfaz. Curva de transferencia ambipolar se ha observado en esta región de dopaje electrostática. Cuando más se incrementa el voltaje de la puerta, nos encontramos con otro aumento drástico de la corriente de desagüe de la fuente que implica que los iones se intercalan en capas de WS2 y electroquímica portador del dopaje se realiza. En tal región dopaje electroquímica, se ha observado superconductividad. La técnica enfocada proporciona una potente estrategia para lograr la transición de fase cuántica eléctrico-presentado-inducida.
Control del número de operador es la técnica clave para la realización de la transición de fase cuántica de sólidos1. En el transistor de efecto de campo convencionales (FET), se logra por medio de la puerta sólida1,2. En dicho dispositivo, gradiente potencial eléctrico es uniforme a lo largo de los materiales dieléctricos para que ese número de operador inducido en la interfaz se limita, se muestra en la Figura 1a.
Por otra parte, podemos conseguir la mayor densidad del portador en la interfaz o a granel mediante la sustitución de los materiales dieléctricos sólidos con líquidos/geles iónicos o polímero electrolitos3,4,5,6, 7,8,9,10,11 (Figura 1b). En la electrostática dopaje por uso del líquido iónico, estructura de transistor (EDLT) de doble capa eléctrica se forma en la interfase entre líquido iónico y de la muestra, generando campo eléctrico fuerte (> 0.5 V/Å) incluso en baja tensión diagonal. Densidad resultante portador (> 10 cm de14 -2) indujo a la causa de13 interfaz10,12,la novela electrónica propiedades o quantum transición de fase como ferromagnetism inducida por campo eléctrico14, bloqueo de Coulomb15, transporte ambipolar16,17,18,19,20, 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27, formación de ensambladura del p-n y resultante electroluminance28,29,30, modulación de grandes poderes termoeléctricos31,32, onda de la densidad de la carga y Transiciones de Mott33,34,35, y36,37 incluyendo superconductividad inducida por campo eléctrico9 la transición metal aislante inducida por campo eléctrico ,10,11,38,39,40,41,42,43,44 ,45,46,47,48,49.
En el electrolito sincronización (figura 1C), los iones no sólo se acumulan en la interfase que forma EDLT, pero pueden ser también intercalados en capas de dos dimensiones materiales por difusión térmica sin dañar muestra bajo aplicando el voltaje de la puerta grande, llevando a la electroquímica dopaje8,9,11,34,38,50,51,52,53 . Así, podemos cambiar drásticamente el número de portador en comparación con el transistor del efecto de campo convencionales usando la puerta sólida. En particular, la superconductividad inducida por campo eléctrico9,11,34,38,50 se realiza por el uso de electrolitos gating en región de grandes portador número donde nosotros no podemos acceder al método bloquea sólido convencional.
En este artículo, presentamos esta técnica única de control número de portador en sólidos y resumen el funcionamiento del transistor y superconductividad inducida por campo eléctrico en semiconductores WS2 muestras como escamas de2 WS WS2 los nanotubos54,55,56,57.
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1. dispersión de WS 2 nanotubos (NTs) en el substrato
2. preparación de fina escama en el substrato mediante método de cinta scotch
3. fabricación de dispositivo de litografía por haz de electrones.
4. deposición de los electrodos
5. terminación del dispositivo de
6. transporte medidas
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Las operaciones de transistor típico de un individuo WS2 NT y un dispositivos WS2 escama se muestran en la figura 3a y 3b, respectivamente, donde la fuente de drenaje actual (DS) como una función de la tensión de puerta (V G) funciona muy bien en un modo ambipolar, mostrando un notable contraste con la respuesta puerta unipolar FET cerrada sólido convencional en anterior publicaci...
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En WS2 NTs y en escamas, con éxito hemos controlado las propiedades eléctricas de electrostática o electro químico portador dopaje.
En electrostática región dopaje, operación de transistor ambipolar ha observado. Tal curva de transferencia ambipolar con una alta proporción de encendido-apagado (> 102) observado en sesgo baja tensión indica al transportista efectivo dopaje en la interfaz de la técnica de bloquea de electrolito para ajustar el nivel de Fermi de estos sistem...
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Los autores no tienen nada que revelar.
Reconocemos que los siguientes financieros apoyan; Subvenciones para promovieron especialmente investigación (Nº 25000003) de JSP, subvenciones para investigación actividad puesta en marcha (No.15H06133) y difícil investigación (exploratorio) (no. JP17K18748) de MEXT de Japón.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Máquina de sonicación | SND Co., Ltd. | US-2 | http://www.senjyou.jp/ |
| Máquina de hilatura | ACTIVE Co., Ltd. | ACT-300AII | http://www.acti-ve.co.jp/spincoater/standard/act300a2.html |
| Microscopía óptica | HP131224 OLYMPUS BX51 | ||
| máquina de litografía por haz de electrones | ELIONIX INC. | ELS-7500I | |
| https://www.elionix.co.jp/index.html Máquina de trazado | TOKYO SEIMITSU CO., LTD. | A-WS-100A | |
| http://www.accretech.jp/english/product/semicon/wms/aws100s.html Máquina de unión de alambres | WEST· BONO | 7476D-79 | https://www.hisol.jp/products/bonder/wire/mgb/b.html |
| Sistema de Medición de Propiedades Físicas | Diseño Cuántico | PPMS | http://www.qdusa.com/products/ppms.html |
| Amplificador de bloqueo | Stanford Research Systems | SRS830 Medidor | http://www.thinksrs.com/products/SR810830.htm |
| Textronix | KEITHLEY 2612A | http://www.tek.com/keithley-source-measure-units/smu-2600b-series-sourcemeter | |
| KClO4 | Sigma-Aldrich | 241830 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/241830?lang=ja®ion=JP |
| PEG | WAKO | 168-09075 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0116-0907 |
| IPA | WAKO | 169-28121 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=169-28121 |
| MIBK | WAKO | 131-05645 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0113-0564 |
| PMMA | MicroChem | PMMA | http://microchem.com/Prod-PMMA.htm |
| Acetona | WAKO | 012-26821 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=012-26821 |
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