Name: Contact ohmique fabrication utilisant une technique Focused Ion Beam-et caractérisation électrique pour la couche semi-conducteurs Nanostructures (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-12-05T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 12 s
Description: Découvrez la fabrication de contacts ohmiques sur des nanostructures de MoSe₂ par faisceau d'ions focalisé. Cette méthode simple et reproductible permet une caractérisation électrique fiable des semi-conducteurs en couches.

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RSC remercie le Conseil national des sciences (NSC) de Taïwan pour son soutien dans le cadre du projet NSC 102-2112-M-011-001-MY3. YSH remercie le NSC de Taïwan pour son soutien dans le cadre du projet NSC 100-2112-M-011-001-MY3.

1. caractérisation structurale des MoSe 2 Cristaux de calque (voir l&#39;étape 1 de la figure 1) <ol><li> Procédure de mesure XRD <ol><li> Monter une couche de cristal MoSe 2 (avec la gamme de taille de 5 x 5 x 0,1 à 10 x 10 x 0,5 mm 3) ou la poudre de cristal (qui a été mélangé avec de la poudre de quartz et de liant et a été étalé sur la lame de verre) sur le support. </li><li> Appuyez sur le support par une lame de verre pour assurer couche de cristal surface parallèle à la surface du support. </li><li> Chargez le porte-échantillon dans le diffractomètre. </li><li> Fermez les portes de diffractomètre. </li><li> Calibrer ligne de faisceau en conséquence pour les instructions du fabricant. </li><li> Paramètres de mesure d&#39;entrée comme la 2 plage de balayage (10-80 °), l&#39;incrément (0,004 °), et le temps de séjour (0,1 sec). </li><li> Démarrez le programme DIFFRAC.Measurement Centre sur l&#39;ordinateur relié à l&#39;diffractomètre puis enregistrer les données et le nom fichier de données selon le proto du fabricantcol. </li><li> Analyser le profil XRD en identifiant les positions des pics de diffraction en utilisant le logiciel, puis de comparer avec les données standard à partir de la base de données de carte JCPDS pour confirmer la seule qualité des MoSe 2 cristaux de couche 32,33 hors du plan d&#39;orientation et monocristallin . </li></ol></li><li> Micro-Raman procédure de mesure <ol><li> Effectuez le calibrage de l&#39;équipement Raman utilisant une plaquette de silicium que l&#39;échantillon standard. La mesure de la tranche de silicium est le même que le mode opératoire décrit ci-dessous pour l&#39;intéressé MoSe 2 couche de cristal. </li><li> Monter une couche de cristal MoSe 2 sur la lame de verre. </li><li> Chargez la lame de verre sur le support du microscope optique et de se concentrer à la surface de l&#39;échantillon avec une source de lumière blanche. </li><li> Mettez la source de lumière à partir d&#39;une lumière blanche à un faisceau laser (de longueur d&#39;onde à 514 nm). </li><li> Paramètres de mesure d&#39;entrée tels que le nombre d&#39;onde plage de balayage (150-500 cm -1), l&#39;INTEGRation de temps (10 secondes), et le nombre de fois de balayage (10-30 fois). </li><li> Démarrez le programme sur la page jointe au spectromètre Raman ordinateur, puis enregistrer les données et le nom de fichier de données selon le protocole du fabricant. </li><li> Analyser le spectre Raman en identifiant leurs largeurs des pics et des positions à l&#39;aide du logiciel, puis de comparer avec les données normalisées, de références pour confirmer le type de structure cristalline et la qualité des MoSe 2 cristaux de couche 34,35. </li></ol></li></ol> 2. Fabrication de MoSe 2 couches périphériques Nanocrystal <ol><li> Exfoliation mécanique de cristaux de couche <ol><li> Pinces propres avec de l&#39;acétone et de l&#39;alcool. </li><li> Choisissez les MoSe 2 cristaux de couche (4 à 8 pièces) avec une surface brillante (ie comme un miroir face de cristal) et une taille plus grande surface de 0,5 x 0,5 mm 2 avec la pince à épiler et de les mettre sur le ruban de découpage avec une taille de la zone de 20 x 60 mm 2.</li><li> Pliez la bande en deux pour exfolier la couche de cristaux et de répéter l&#39;action environ vingt fois. Habituellement cristaux de couche peuvent être dépouillés dans de nombreux cristaux de taille micrométrique en largeur (voir l&#39;étape 2 de la figure 1). </li><li> Chargez la bande de découpage avec la poudre couche de nanocristaux dans la chambre SEM de respecter les tailles et morphologies de ces dépouillé MoSe 2 couche de microcristaux. Si les distributions largeur de la couche nanocristal sont à 1-20 pm, la poudre de nanocristal peut répondre aux critères de la fabrication de l&#39;appareil. </li></ol></li><li> Dispersion des nanocristaux de calque sur le modèle de l&#39;appareil <ol><li> Placez la bande de découpage avec la poudre couche de nanocristaux à l&#39;envers sur le modèle de l&#39;appareil. Le modèle est SiO 2 (300 nm) de silicium revêtu de substrat avec seize pré-Ti à motifs (30 nm) / Au (90 nm) des électrodes sur la surface de SiO 2 (voir l&#39;étape 4 de la figure 1). La taille de la zone de la matrice est de 5 x 5 mm <sup&gt; 2. </li><li> Appuyez sur le ruban de découpage légèrement pour faire des nanocristaux (environ 10 à 100 pièces) tomber sur le modèle. </li><li> Vérifier la densité en nombre et de l&#39;état de dispersion du nanocristal sur le gabarit par microscope optique ou parfois par SEM si les nanocristaux peuvent être dispersées pas observées par microscope optique. Habituellement 2 à 5 pièces de nanocristaux (taille de la zone de plus de 2 x 2 pm 2) dispersés sur la place du centre (d&#39;une superficie de 80 x 80 um 2) du modèle sans se chevaucher les uns aux autres sont la meilleure condition pour la prochaine traitement de FIB . </li></ol></li><li> Fabrication des électrodes par FIB <ol><li> Mont modèles sur le support de FIB utilisant mener bande de feuille de cuivre. Typiquement, la zone de bande de 3 x 2,4 cm 2 est requise pour effectuer le montage des modèles 6-8. </li><li> Chargez le support dans la chambre de FIB. </li><li> Évacuer la chambre pour le degré de vide jusqu&#39;à 10 mbar -5 en cliquant sur ​​le bouton&quot;Pompe&quot;. </li><li> Régler le courant de faisceau d&#39;électrons (41 pA) et la tension d&#39;accélération (10 kV) pour le mode SEM. </li><li> Régler le courant de faisceau d&#39;ions (0,1 nA) et la tension d&#39;accélération (30 kV) pour le mode de FIB. </li><li> Réchauffer le système de faisceau d&#39;ions et d&#39;injection-système de gaz (GIS) en cliquant sur le bouton &quot;faisceau sur&quot; et le bouton &quot;Cold&quot; dans le bloc &quot;d&#39;injection de gaz&quot;, respectivement. </li><li> Allumez le faisceau d&#39;électrons en cliquant sur le bouton «Beam» et concentrer l&#39;image à faible grossissement de 100X. </li><li> Réglez la distance de travail z-axiale (DEO) à 10 mm pour le mode SEM. </li><li> Définir l&#39;agrandissement au 5000 x et de se concentrer. </li><li> Réglez l&#39;angle d&#39;inclinaison du support à 52 degrés en cliquant sur le bouton &quot;Navigation&quot; et entrée l&#39;angle d&#39;inclinaison &quot;52&quot;. </li><li> Sélectionnez une couche nanocristal MoSe 2 avec une certaine épaisseur (allant de 5 à 3000 nm) et une rectangulaire et carrée pour la fabrica de l&#39;électrodetion. </li><li> Prenez les images MEB à différents grossissements (de 1,000X 10.000 fois) de la matière vierge ciblée avant fabrication de l&#39;électrode en cliquant sur le bouton &quot;Snapshot&quot;. </li><li> Passez en mode FIB et de prendre une image de FIB par le mode instantané de réduire le temps d&#39;exposition du matériel ciblé sous bombardement faisceau d&#39;ions. </li><li> Définir la zone de dépôt de l&#39;électrode, sélectionnez le mode &quot;de dépôt Pt&quot;, et l&#39;entrée de l&#39;épaisseur (0,2-1,0 um) la valeur de l&#39;électrode Pt déposé. </li><li> Introduisez le tube capillaire du SIG dans la chambre en cliquant sur la case «dep Pt&quot; dans le bloc &quot;d&#39;injection de gaz&quot;. </li><li> Prenez une image en mode photo à nouveau et modifier la position des électrodes si le modèle défini à l&#39;origine décale légèrement. </li><li> Allumez le dépôt de la FIB en cliquant sur le bouton &quot;Démarrer Modélisation&quot;. </li><li> Après le dépôt, attirer l&#39;capillaire de SIG retour par décliquetage la case &quot;Pt dep &quot;dans le&quot; &quot;bloc d&#39;injection de gaz. </li><li> Passez en mode SEM et vérifier le résultat des électrodes Pt déposé sur la couche nanocristal. </li><li> Prenez les images MEB à différents grossissements des appareils remplis avec deux ou quatre électrodes (voir l&#39;étape 3 de la figure 1). </li><li> Réglez l&#39;angle d&#39;inclinaison de la déclaration de titulaire à 0 degrés en cliquant sur le bouton &quot;Navigation&quot; et entrée l&#39;angle d&#39;inclinaison &quot;0&quot;. </li><li> Prenez les images haut-vu MEB à différents grossissements pour les estimations de la largeur de la matière et de l&#39;électrode inter-distance en cliquant sur le bouton &quot;Snapshot&quot;. </li><li> Éteignez les systèmes de faisceau par faisceau d&#39;électrons et d&#39;ions et refroidir système SIG en cliquant sur le bouton &quot;faisceau Off» et le bouton «Warm» dans le bloc &quot;d&#39;injection de gaz&quot;, respectivement. </li><li> Purger la chambre en introduisant de l&#39;azote gazeux en cliquant sur les boutons &quot;vent&quot; et ensuite prendre la portehors de la chambre. Il prend généralement 5 à 10 min pour terminer le processus d&#39;évacuation. </li><li> Fermez la porte de la chambre et d&#39;évacuer la chambre. </li></ol></li></ol> 3. Caractérisation de la couche 2 MoSe Devices Nanocrystal <ol><li> Mesure épaisseur des nanocristaux de Couche par AFM <ol><li> Installez le cantilever AFM au titulaire de la sonde. </li><li> Tournez sur le programme AFM et sélectionner le mode &quot;ScanAsyst&quot;. </li><li> Chargez le support de sonde et le connecter avec la tête de diode laser de la station AFM. </li><li> Effectuer le calibrage à aligner la position du faisceau laser incident et le cantilever selon le protocole du fabricant. </li><li> Monter l&#39;échantillon (la puce de modèle avec des dispositifs couche nanocristaux FIB-fabriqué) sur le support de l&#39;échantillon par du ruban métallique Cu. </li><li> Charger le support d&#39;échantillon à la station de AFM. </li><li> Déplacer le support d&#39;échantillon à la position à peu près en dessous du faisceau laser ou AFM cantilever. </li><li> Plus bas AFM porte à faux à la position de mise au point en focalisant l&#39;image au microscope optique de la couche nanocristal. </li><li> Entrée paramètres de numérisation tels que la zone de numérisation (6 x 6-30 x 30 um 2), la fréquence (0,5-1,5 Hz), et la résolution (256-512 lignes). </li><li> Lancez le programme et enregistrer des données selon le protocole du fabricant. </li><li> Soulever le cantilever AFM et de prendre le porte-échantillon sur. </li><li> Chargez le second échantillon et répéter la procédure de mesure décrite ci-dessus si besoin. </li><li> Estimer l&#39;épaisseur de la couche de nanocristaux en analysant l&#39;AFM l&#39;image et la hauteur profil en utilisant le logiciel &quot;Analyse NanoScope&quot;. Sélectionnez un profil de hauteur latérale de l&#39;image AFM et déterminer la valeur moyenne de l&#39;épaisseur de la zone aplatie du profil. (Voir la figure 2d et 2e) </li></ol></li><li> Current fonction de la tension (IV) mesure des nanocristaux de couche <ol><li> le Montl&#39;échantillon (la puce de modèle avec des dispositifs couche nanocristaux FIB-fabriqué) sur le substrat de mica par ruban métallique Cu. </li><li> Lier les fils émaillés ou fils de cuivre sur les électrodes de la puce par la pâte Ag. (Voir l&#39;étape 4 de la figure 1). </li><li> Chargez l&#39;échantillon complété dans la chambre de la station de la sonde et le fixer sur le support de l&#39;échantillon par du ruban métallique Cu. La station de la sonde cryogénique a été situé dans l&#39;environnement sombre. (Voir l&#39;étape 5 de la figure 1). </li><li> Souder les fils électriques de l&#39;échantillon et les électrodes métalliques de la sonde, un par un. </li><li> Boucher le haut de la chambre et d&#39;évacuer la chambre jusqu&#39;à 10 -4 mbar. Refroidir l&#39;échantillon à la 77 K par introduction d&#39;azote liquide dans le poste de sonde. Réglez la plage de température (généralement de 80 à 320 K), l&#39;intervalle et le temps de séjour pour le contrôle de la température. (Nécessaire uniquement pour la mesure dépend de la température). </li><li> Définissez la plage de balayage de tension appliquée (généralement de -1 à +1 V), la tension interval (0,01 V), et le courant maximum limité (10 ou 100 pA) en un électromètre très haute impédance multifonctionnel pour la mesure à deux bornes IV. Pour la mesure à quatre bornes, réglez la plage de balayage courant appliqué (généralement de -100 à 100 uA) et l&#39;intervalle courant (1 uA). </li><li> Lancez le programme et enregistrer les données de IV à la température ambiante ou à des températures différentes. </li><li> Ouvrez le couvercle de la chambre si nécessaire et de prendre l&#39;échantillon hors de la chambre. </li><li> Chargez le deuxième échantillon si nécessaire et répéter la procédure décrite ci-dessus. </li><li> Analyser la courbe IV en traçant le courant mesuré par rapport aux données de tension appliquées à l&#39;aide du logiciel. Monter la courbe IV en sélectionnant la fonction de montage linéaire. Vérifier la linéarité de la courbe IV et obtenir la valeur de pente (par exemple de la valeur de la conductance). (Voir l&#39;étape 6 de la figure 1). </li><li> Répétez l&#39;étape 3.2.10 pour les courbes IV mesurée à différentes températures si besoin. </li><li> Calculer la valeur de conductivité (σ) conformément à l&#39;équation σ = G (t / tw) en adoptant les paramètres obtenus par IV, SEM, et mesures AFM dont la conductance (G), épaisseur (t), la largeur (w) et longueur ( l) de la couche nanocristal. </li><li> Tracer les courbes des valeurs de conductance et de conductivité par rapport à l&#39;épaisseur de la couche de nanocristaux. </li></ol></li></ol>

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<li>Tonndorf, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoluminescence+emission+and+Raman+response+of+monolayer+MoS2%2C+MoSe2%2C+and+WSe2%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Photoluminescence emission and Raman response of monolayer MoS2, MoSe2, and WSe2.</a> Opt. Express. 21 (4), 4908-4916 (2013).</li>
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<li>Bougouma, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+and+characterization+of+large%2C+high+quality+MoSe2+single+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Crystal+Growth%22%5BJournal%5D)">Growth and characterization of large, high quality MoSe2 single crystals.</a> J. Crystal Growth. 363, 122-127 (2013).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

La détermination précise de la valeur de σ et sa dépendance à la dimension dans les nanocristaux de couche est très dépendante de la qualité des contacts électriques. Le procédé de dépôt de FIB utilisé pour le dépôt d&#39;électrode métallique joué un rôle crucial pendant toute l&#39;étude. Selon électrique, les analyses de structure et la composition, la fabrication de contacts ohmiques stables et hautement reproductibles, en utilisant le procédé de dépôt par FIB, dans les dispositifs MoSe 2...

Dichalcogénures de métaux de transition (TMD), tels que MoS2, MoSe 2, WS 2, et WSe 2, ont une à deux dimensions (2D) structure de la couche intéressant et propriétés semi-conductrices 1-3. Les scientifiques ont récemment découvert que la structure monocouche de MoS 2 présente une efficacité d&#39;émission de lumière sensiblement améliorée en raison de l&#39;effet de confinement quantique. La conclusion de la nouvelle matériau semi-conducteur directe bande interdite a attiré une attention considérable 4-7. En outre, la structure de la couche facilement dépouillé de DMT est une excellente plateforme pour étudier les propriétés fondamentales de matériaux 2D. Contrairement graphène métallique sans la bande interdite, DMT semi-conductrices ont des caractéristiques inhérentes et ont une largeur de bande interdite dans la plage de 2.1 eV 1,3,8. Les structures 2D des composés ternaires de TMD 9 et la possibilité de l&#39;intégration de ces composés avec graphène fournissent une opp sans précédentortunity de développer des dispositifs électroniques ultra-minces et flexibles. Contrairement graphène, les valeurs de mobilité d&#39;électrons de la température ambiante de 2D DMT sont à un niveau modéré (1-200 cm 2 V - 1 sec - 1 pour AdM 10 au 17 février; environ 50 cm 2 V - 1 sec - 1 pour MoSe 2 18 ). Les valeurs de mobilité optimales de graphène ont été signalés à être plus élevé que 10 000 cm 2 V - 1 sec -. 19 au 21 jan Néanmoins, monocouches TMD semi-conducteurs présentent une excellente performance de l&#39;appareil. Par exemple, les autoroutes de la mer 2 et MoSe 2 monocouches ou multicouches transistors à effet de champ exposition extrêmement élevés on / off rapports, jusqu&#39;à 10 6 -10 9 10,12,17,18,22. Par conséquent, il est crucial de comprendre les propriétés électriques fondamentaux de la 2D et de la CMTmatériaux en vrac IR. Toutefois, des études sur les propriétés électriques des matériaux de couche ont été partiellement entravée en raison de la difficulté de la formation d&#39;un contact ohmique sur une bonne les cristaux de la couche. Trois approches, dépôt de masque d&#39;ombre (SMD) 23, la lithographie par faisceau d&#39;électrons (EBL) 24,25, et axée sur un faisceau d&#39;ions (FIB) dépôt, 26,27 ont été utilisés pour former des contacts électriques sur les nanomatériaux. Parce SMD implique généralement l&#39;utilisation d&#39;une grille de cuivre en tant que masque, l&#39;espacement entre deux électrodes de contact est le plus souvent supérieure à 10 um. Contrairement EBL FIB et le dépôt, le dépôt de métal de réseaux d&#39;électrodes sur un substrat est effectuée sans ciblage ou la sélection de nanomatériaux d&#39;intérêt de la méthode SMD. Cette approche ne peut garantir que les motifs métalliques sont correctement déposés sur les nanomatériaux individuels comme les électrodes. Le résultat de la méthode SMD comporte un élément de hasard. Les procédés de dépôt et EBL FIB sont utilisés dans lemicroscope électronique à balayage du système (SEM); nanomatériaux peuvent être directement observées et sélectionnés pour le dépôt de l&#39;électrode. En outre, EBL peut être facilement utilisé pour fabriquer des électrodes métalliques avec une largeur de ligne et une électrode de contact d&#39;espacement plus petite que 100 nm. Cependant, le résidu résist sur la surface du nanomatériau à gauche pendant lithographie conduit inévitablement à la formation d&#39;une couche isolante entre l&#39;électrode métallique et le nanomatériau. Ainsi, EBL conduit à une résistance de contact élevée. L&#39;avantage principal de fabrication de l&#39;électrode par dépôt FIB est qu&#39;elle conduit à une résistance de contact faible. Étant donné que le dépôt de métal est effectuée par la décomposition d&#39;un précurseur organométallique à l&#39;aide d&#39;un faisceau ionique à la zone définie, le dépôt de métal et de bombardement ionique se produisent simultanément. Cela pourrait détruire l&#39;interface métal-semiconducteur et empêcher la formation de contact de Schottky. Bombardement ionique peut également éliminer les contaminants de surface tels que HydrocarBons et oxydes natifs, ce qui diminue la résistance de contact. Fabrication de contact ohmique par dépôt FIB a été démontrée pour différents nanomatériaux 27-29. En outre, l&#39;ensemble du procédé de fabrication dans l&#39;approche de déposition FIB est plus simple que celui EBL. Comme les semi-conducteurs de couches présentent généralement une conduction électrique anisotrope fortement, la conductivité dans la direction couche à couche est de plusieurs ordres de grandeur inférieure à celle dans la direction dans le plan 30,31. Cette caractéristique accroît la difficulté de fabrication de contacts ohmiques et la détermination de la conductivité électrique. Par conséquent, dans cette étude, un dépôt FIB a été utilisé pour étudier les propriétés électriques de la couche de nanostructures de semi-conducteurs.

<table><tbody><tr><td>HRTEM& SEAD</td><td>FEI (http://www.fei.com/products/tem/tecnai-g2/?ind=MS)</td><td>Tecnai&trade ; G2 F-20</td><td></td></tr><tr><td>SEM& EDS</td><td>HITACHI (http://www.hitachi-hitec.com/global/em/sem/sem_index.html)</td><td>S-3000H</td><td></td></tr><tr><td>FIB</td><td>FEI (http://www.fei.com/products/dualbeam/versa-3d/)</td><td>Quanta 3D FEG</td><td></td></tr><tr><td>AFM</td><td>BRUKER (http://www.bruker.com/products/surface-analysis/atomic-force-microscopy/dimension-icon/overview.html)</td><td>Dimension Icon</td><td></td></tr><tr><td>XRD</td><td>Bruker (https://www.bruker.com/products/x-ray-diffraction-and-elemental-analysis/x-ray-diffraction/d2-phaser/learn-more.html)</td><td>D2 PHASER Diffractomètre</td><td></td>à rayons X</tr><tr><td>Raman</td><td>Renishaw (http://www.renishaw.com/en/renishaw-enhancing-efficiency-in-manufacturing-and-healthcare--1030)</td><td>inVia Système</td><td></td>de microscope Raman</tr><tr><td>Keithley-4200</td><td>keithley ( http://www.keithley.com.tw/products/dcac/currentvoltage/4200scs)</td><td>4200scs</td><td></td></tr><tr><td>station de sonde cryogénique à fuite de courant ultra-faible</td><td>Lakeshore Cryotronics (http://www.lakeshore.com/)</td><td>TTP4</td><td></td></tr><tr><td>bande de feuille de cuivre</td><td>3M (http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_US/Electronics_NA/Electronics/Products/Product_Catalog/~/3M-Copper-Foil-Shielding-Tape-1182?N=4294300025+5153906&&Nr=AND%28hrcy_id%3A8CQ27CX0WMgs_F2LMWMM6M6_N2RL3FHWVK_GPD0K8BC31gv%29&rt=d)</td><td>1182</td><td></td></tr><tr><td>Pâte agricole</td><td>Bien-être (http://www.gredmann.com/about.htm)</td><td>MS-5000</td><td></td></tr><tr><td>Cu fil</td><td>Guv Team (http://www.guvteam.com)</td><td>ICUD0D01N</td><td></td></tr><tr><td>ruban à découper</td><td>Nexteck (http://www.nexteck-corp.com/tw/product-tape.html)</td><td>contacter le vendeur</td><td></td></tr><tr><td>mica</td><td>Centenary Electronic (http://100y.diytrade.com/sdp/307600/4/pl-1175840/0.html)</td><td>T0-200</td><td></td></tr><tr><td>fil émaillé</td><td>Light-Tech Electronics (http://www.ltc.com.tw/product_info.php/products_id/57631)</td><td>S.W.G #38</td><td></td></tr></tbody></table>

contact ohmique fabrication utilisant une technique focused ion beam-et caractérisation électrique pour la couche semi-conducteurs nanostructures

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

Semi-conducteurs de la couche (2D) avec des structures à deux dimensions facilement transformés présentent des transitions de bande interdite indirectes à directes et des performances supérieures à transistor, qui suggèrent une nouvelle direction pour le développement de la prochaine génération ultramince et dispositifs photoniques et électroniques flexibles. Amélioration de la luminescence rendement quantique a été largement observée dans ces cristaux 2D atomiquement minces. Cependant, les effets de la dimension au-delà des épaisseurs de confinement quantique ou même à l&#39;échelle du micromètre ne sont pas attendus et ont été rarement observée. Dans cette étude, le diséléniure de molybdène (MoSe 2) une couche de cristaux avec une plage d&#39;épaisseur de 6-2,700 nm ont été fabriqués comme deux ou quatre dispositifs terminaux. Formation d&#39;un contact ohmique avec succès a été obtenu par le procédé de dépôt-faisceau focalisé d&#39;ions (FIB) utilisant le platine (Pt) à titre de métal de contact. Cristaux de couches avec différentes épaisseurs ont été préparés par l&#39;exfoliation mécanique simple en utilisant du ruban de découpage. Courant-tension courbe DE MESUREts ont été effectuées pour déterminer la valeur de conductivité de la couche de nanocristaux. En outre, la microscopie électronique en transmission à haute résolution, la diffractométrie aux électrons région sélectionnée, et la spectroscopie aux rayons X à dispersion d&#39;énergie ont été utilisés pour caractériser l&#39;interface de contact métal-semiconducteur des dispositifs de MoSe 2 FIB-fabriqué. Après avoir appliqué les approches, la conductivité électrique substantielle épaisseur dépendant dans une large gamme d&#39;épaisseurs pour la couche-semi-conducteur MoSe 2 a été observée. La conductivité a augmenté de plus de deux ordres de grandeur de 4,6 à 1500 Ω - cm - 1 1, avec une diminution de l&#39;épaisseur de 2,700 à 6 nm. En outre, la conductivité dépend de la température indique que les MOSE minces multicouches 2 présentaient considérablement faible comportement semi-conducteur avec des énergies d&#39;activation de 3,5 à 8,5 meV, qui sont beaucoup plus petits que ceux (36 à 38 meV) de la masse. Probable des propriétés de transport de surface dominante et la présence d&#39;une concentration élevée d&#39;électrons de surface dans MoSe 2 sont proposées. Des résultats similaires peuvent être obtenus pour d&#39;autres matériaux semi-conducteurs couche tels que MoS 2 et WS 2.

Les valeurs déterminées de la conductance électrique (G) et de conductivité (σ) des nanomatériaux de couches d&#39;épaisseurs différentes sont fortement tributaires de la qualité des contacts électriques. Les contacts ohmiques de la MoSe à deux bornes déposition FIB-2-produits sont caractérisés par des dispositifs de mesure de la tension de courant (I - V) courbe. Les I température ambiante - courbes de V pour les deux terminaux MoSe 2 ...

Nous décrivons les approches pour la fabrication de dispositifs et la caractérisation électrique de nanostructures semi-conductrices de couches de diséléniure de molybdène (MoSe2) de différentes épaisseurs. De plus, la fabrication de contacts ohmiques pour les nanocristaux MoSeà 2 couches par la méthode de dépôt par faisceau d’ions focalisés utilisant du platine (Pt) comme métal de contact est décrite.

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Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

L'objectif général de cette procédure est d'utiliser la technique du faisceau d'ions focalisés afin d'observer la fabrication de contacts omiques sur les nanostructures individuelles de couches, matériaux semiconducteurs. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans les domaines de la nanotechnologie, comme la manière de réaliser de bons contacts omiques sur des nanomatériaux individuels sans traitement alné. Le principal avantage de cette technique réside dans le fait que l'approche par déposition de métal au moyen d'un faisceau d'ions focalisés fournit des contacts électriques hautement reproductibles sur des nanostructures semiconductrices monocouches individuelles.L’ensemble du processus est également relativement simple par rapport à d'autres techniques telles que la disquegraphie trobin. Après la caractérisation structurale des cristaux en couches de diséléniure de molybdène, telle que décrite dans le protocole textuel accompagnant, commencez la fabrication des dispositifs à base de nano-cristaux en couches de diséléniure de molybdène. Commencez par nettoyer une paire de pinces avec de l’acétone, puis de l’alcool.Utilisez la pince pour sélectionner quatre à h

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Contact ohmique fabrication utilisant une technique Focused Ion Beam-et caractérisation électrique pour la couche semi-conducteurs Nanostructures (Vidéo) | JoVE Journal

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