מאמר שיטה

ייצור לתקשר ohmic בטכניקה ממוקד-אלומת יונים וחשמל אפיון לשכבת מבני ננו מוליך למחצה

DOI:

10.3791/53200

⸱

5 בדצמבר 2015

 ,  ,  , 
1Graduate Institute of Applied Science and Technology, National Taiwan University of Science and Technology, 2Department of Electronic Engineering, National Taiwan University of Science and Technology

במאמר זה

סיכום

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

אנו מתארים את הגישות לייצור מכשירים ואפיון חשמלי של ננו-מבנים מוליכים למחצה בשכבת מוליבדן דיסלניד (MoSe2) בעוביים שונים. בנוסף, מתואר ייצור מגעים אוהמיים עבור ננו-גבישים דו-שכבתיים של MoSe בשיטת שקיעת קרן יונים ממוקדת באמצעות פלטינה (Pt) כמתכת מגע.

תקציר

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

מוליכים למחצה שכבה עם מבני מעובד בקלות דו ממדיים (2D) תערוכה מעברים עקיפים לישיר bandgap וביצועי הטרנזיסטור מעולים, שמציעים כיוון חדש לפיתוח Ultrathin הדור הבא והתקנים פוטוניים ואלקטרוניקה גמישים. יעילות קוונטית הארה משופרת נצפתה באופן נרחב בגבישים 2D אטומי הדקים אלה. עם זאת, השפעות ממד מעבר עוביי כליאת קוונטים או אפילו בקנה מידת מיקרומטר לא צפויות ולא רק לעתים נדירות נצפו. במחקר זה, diselenide מוליבדן (Mose 2) שכבת גבישים עם מגוון עובי של 6-2,700 ננומטר היו מפוברק כשניים או ארבעת מכשירי מסוף. היווצרות קשר ohmic הושגה בהצלחה בשיטה בתצהיר אלומה הממוקד-יון (FIB) באמצעות פלטינה (Pt) כמתכת ליצירת קשר. גבישי שכבה עם עוביים שונים הוכנו באמצעות קילוף מכאני פשוט באמצעות קלטת חיתוך. measuremen העקומה נוכחי מתחTS בוצע כדי לקבוע את ערך המוליכות של nanocrystals השכבה. בנוסף, במיקרוסקופ אלקטרונים שידור ברזולוציה גבוהה, diffractometry נבחר-אזור האלקטרון, וספקטרוסקופיה רנטגן אנרגיה נפיצה שמשו לאפיין את הממשק של מגע מתכת-המוליכים למחצה של Mose 2 מכשירים-מפוברק FIB. לאחר החלת הגישות, מוליכות החשמלית המשמעותית עובי תלוי במגוון רחב עובי עבור המוליכים למחצה -layer Mose 2 נצפו. המוליכות עלו ב מעל שני סדרי הגודל מ -4.6 ל -1,500 Ω - 1 סנטימטר - 1, עם ירידה בעובי מ2,700 עד 6 ננומטר. בנוסף, המוליכות בטמפרטורה תלויה עולות כי 2 רבים-שכבתי Mose הדק הציג התנהגות מוליכים למחצה חלשה במידה ניכרת עם אנרגיות הפעלה של 3.5-8.5 מופתעות נוכח, שהם קטנים במידה ניכרת מאלה (36-38 מופתע נוכח) של כמויות גדולות. Probaמאפייני ble משטח דומיננטי תחבורה ואת הנוכחות של ריכוז אלקטרונים משטח גבוה בMose 2 מוצעים. ניתן להשיג תוצאות דומות לחומרים מוליכים למחצה שכבה אחרים כגון MOS 2 וWS 2.

מבוא

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

dichalcogenides מעבר המתכת (TMDS), כגון MOS 2, Mose 2, WS 2, וWSE 2, יש לי מבנה מעניין דו-ממדי (2D) שכבה ותכונות מוליכים למחצה 1-3. המדענים גילו לאחרונה כי מבנה monolayer של MOS 2 מראה את יעילות פולטות אור משופר באופן משמעותי בגלל השפעת כליאת הקוונטים. הממצא של החומר מוליך למחצה הישיר bandgap החדש משך תשומת לב משמעותית 4-7. בנוסף, מבנה השכבה הפשיט בקלות של TMDS הוא פלטפורמה מצוינת ללימוד התכונות הבסיסיות של חומרי 2D. שלא כמו גרפן המתכתי ללא bandgap, יש לי TMDS מאפיינים מוליכים למחצה טבועים ויש לי bandgap בטווח של 1-2 eV 1,3,8. מבני 2D של התרכובות משולשת של 9 TMDS ואת האפשרות של שילוב של תרכובות אלה עם גרפן לספק מול חסר תקדיםortunity לפתח מכשירים אלקטרוניים Ultrathin וגמישים.

שלא כמו גרפן, ערכי ניידות אלקטרונים בטמפרטורת חדר של 2D TMDS הם בעצמה בינונית (1-200 סנטימטר 2 V - 1 שניות - 1 לMOS 10-17 פבואר; כ -50 סנטימטרים 2 V - 1 שניות - 1 לMose 2 18 ). ערכי הניידות האופטימלי של גרפן דווחו להיות גבוה יותר מ -10,000 סנטימטר 2 V - 1 שניות -. 1 19-21 עם זאת, monolayers TMD מוליכים למחצה להפגין ביצועי מכשיר מצוינים. לדוגמא, monolayers MOS 2 וMose 2 או תערוכת טרנזיסטורים אפקט שדה multilayer מאוד גבוה / כיבוי יחסים, עד 10 6 -10 9 10,12,17,18,22. לכן, חשוב להבין את המאפיינים חשמליים הבסיסיים של TMDS ו2Dחומרים בתפזורת IR.

עם זאת, מחקרים של התכונות חשמליות של חומרי השכבה כבר הקשו באופן חלקי בגלל הקושי ביצירת קשר ohmic טוב על גבישי השכבה. בתצהיר שלוש גישות, בתצהיר מסכת צל (SMD) 23, ליתוגרפיה קרן אלקטרונים (EBL) 24,25, והתמקדו-אלומת יונים (FIB), 26,27 שימש ליצירת מגעים חשמליים בננו. בגלל SMD בדרך כלל כרוך בשימוש ברשת נחושת כמסכה, המרווח בין שתי אלקטרודות מגע הוא בעיקר גדול יותר מ -10 מיקרומטר. שלא כמו EBL ותצהיר FIB, בתצהיר מתכת של מערכי האלקטרודה על מצע מתבצע ללא מיקוד או בחירת ננו עניין בשיטת SMD. לא יכולה גישה זו מבטיחה כי דפוסי המתכת מופקדים בצורה נכונה על ננו פרט כאלקטרודות. התוצאה של שיטת SMD יש אלמנט של מזל. השיטות בתצהיר EBL וFIB משמשות במיקרוסקופ אלקטרונים סורק מערכת (SEM); ננו ניתן לצפות ישירות ונבחר לתצהיר אלקטרודה. בנוסף, EBL יכול לשמש בקלות לפברק אלקטרודות מתכת עם רוחב קו ואלקטרודה קשר מרווח קטן יותר מ -100 ננומטר. עם זאת, השייר להתנגד על פני השטח nanomaterial עזב במהלך יתוגרפיה תוצאות באופן בלתי נמנע במבנה של שכבת בידוד בין האלקטרודה המתכת וnanomaterial. לפיכך, EBL מוביל להתנגדות מגע גבוהה.

היתרון העיקרי של ייצור אלקטרודה באמצעות תצהיר FIB הוא שזה מוביל להתנגדות מגע נמוכה. בגלל בתצהיר מתכת מתבצע על ידי הפירוק של מבשר אורגן-מתכתי באמצעות אלומת יונים באזור המוגדר, בתצהיר מתכת והפגזת יון מתרחשים בו זמנית. זה יכול להרוס את ממשק מתכת המוליכים למחצה ולמנוע היווצרות של קשר שוטקי. הפגזת יון יכולה גם לחסל מזהמי משטח כגון hydrocarBons ותחמוצות ילידים, אשר מקטין התנגדות מגע. קשר ייצור ohmic באמצעות תצהיר FIB הודגם עבור ננו שונה 27-29. בנוסף, ההליך כולו בדיה בגישת תצהיר FIB הוא פשוט יותר מזה בEBL.

כמוליכים למחצה שכבה בדרך כלל להראות הולכה חשמלית איזוטרופי מאוד, המוליכות לכיוון שכבה לשכבה היא בכמה סדרי גודל נמוכים מזה בכיוון במטוס 30,31. מאפיין זה מגביר את הקושי של בודה קשר ohmic וקביעת מוליכות חשמלית. לכן, במחקר זה, בתצהיר FIB שימש ללימוד התכונות חשמליות של מוליכים למחצה ננו שכבה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. אפיון מבני של Mose 2 גבישי Layer (ראה שלב 1 באיור 1)

  1. XRD מדידת נוהל
    1. הר קריסטל Mose 2 שכבה (עם טווח הגודל של 5 X 5 X 0.1-10 x 10 x 0.5 מ"מ 3) או אבקת גביש (שהיה מעורב עם אבקת קוורץ וקלסר ונמרח על זכוכית השקופית) על בעל.
    2. לחץ על בעל על ידי זכוכית שקופית כדי להבטיח מקביל משטח קריסטל שכבת פני השטח בעל.
    3. טען את בעל המדגם לdiffractometer.
    4. סגור את הדלתות של diffractometer.
    5. לכייל קו קרן בהתאם להוראות יצרן.
    6. פרמטרים מדידת קלט כגון 2 טווח סריקה (° 10-80), התוספת (0.004 מעלות), ולהתעכב הזמן (0.1 שניות).
    7. הפעל את תכנית DIFFRAC.Measurement המרכז במחשב המחובר לdiffractometer ולאחר מכן לשמור את הנתונים ואת שם קובץ נתונים לפי פרוטו של היצרןcol.
    8. לנתח את דפוס XRD ידי זיהוי העמדות של הפסגות העקיפה באמצעות התוכנה ולאחר מכן להשוות עם נתונים סטנדרטיים מבסיס נתוני כרטיס JCPDS כדי לאשר את האיכות מחוץ למטוס התמצאות וחד-גבישים היחידה של גבישי Mose 2 שכבת 32,33 .
  2. מיקרו-ראמאן מדידת נוהל
    1. בצע את כיול ציוד ראמאן באמצעות פרוסות סיליקון כמדגם הסטנדרטי. המדידה של פרוסות סיליקון היא זהה להליך המתואר להלן לגביש שכבה המעוניין Mose 2.
    2. הר קריסטל Mose 2 שכבה על זכוכית השקופית.
    3. טען את זכוכית השקופית על בעל מיקרוסקופ אופטי ולמקד את פני השטח המדגם עם מקור אור לבן.
    4. לעבור את מקור האור מאור לבן לקרן לייזר (אורך גל ב 514 ננומטר).
    5. פרמטרים מדידת קלט כגון טווח סריקת wavenumber (150-500 -1 סנטימטר), integrזמן ני (10 שניות), ואת מספר הפעמים סריקה (10-30 פעמים).
    6. הפעל את התכנית במחשב המחובר לספקטרומטר ראמאן ולאחר מכן לשמור את הנתונים ואת שם קובץ הנתונים על פי הפרוטוקול של היצרן.
    7. לנתח את ספקטרום ראמאן ידי זיהוי רוחב השיא והעמדות באמצעות התוכנה שלהם ולאחר מכן להשוות עם נתונים סטנדרטיים מאזכור כדי לאשר את סוג המבנה הגבישי ואיכות של גבישי Mose 2 שכבת 34,35.

2. ייצור של Mose שכבת 2 התקני ננו

  1. קילוף מכאני של גבישי Layer
    1. פינצטה נקייה עם אצטון ואלכוהול.
    2. בחר את גבישי שכבת Mose 2 (4 עד 8 ​​יח ') עם משטח מבריק (כלומר פנים גביש כמו ראי) וגודל שטח גדול יותר מ -0.5 x 0.5 מ"מ 2 עם פינצטה לשים אותם בקלטת החיתוך עם גודל שטח של 20 x 60 מ"מ 2.
    3. מקפלים את הקלטת במחצית לקלף שכבת הקריסטל וחזור על הפעולה כעשרים פעמים. בדרך כלל יכולים להיות חשוף גבישי שכבה לגבישי מיקרומטר בגודל רבים ברוחב (ראה שלב 2 באיור 1).
    4. טען את קלטת חיתוך עם אבקת ננו השכבה לתוך תא SEM להתבונן הגדלים ומורפולוגיות של microcrystal השכבה הבאים הפשיט Mose 2. אם הפצות הרוחב של ננו השכבה נמצאות ב1-20 מיקרומטר, אבקת ננו יכולה לענות על הקריטריונים לייצור המכשיר.
  2. פיזור של nanocrystals השכבה על תבנית ההתקן
    1. מניחים את קלטת חיתוך עם אבקת ננו השכבה הפוכה על תבנית המכשיר. התבנית היא SiO 2 (300 ננומטר) מצע -coated סיליקון עם שש עשרה Ti דוגמת מראש (30 ננומטר) / Au (90 ננומטר) אלקטרודות על פני השטח SiO 2 (ראה שלב 4 באיור 1). גודל השטח של התבנית הוא 5 X 5 מ"מ 2.
    2. הקש קלטת החיתוך קל לעשות קצת nanocrystals (בערך 10 עד 100 חלקים) נופלים על התבנית.
    3. בדוק את צפיפות המספר ומצב פיזור של ננו בתבנית על ידי מיקרוסקופ אופטי או לפעמים על ידי SEM אם nanocrystals מפוזר ניתן לא נצפה על ידי מיקרוסקופ אופטי. בדרך כלל 2 עד 5 חתיכות של nanocrystals (גודל שטח גדול יותר מ 2 x 2 מיקרומטר 2) מפוזרות בכיכר המרכזית (בשטח של 80 x 80 מיקרומטר 2) לתבנית ללא חפיפה לזה הוא המצב טוב יותר לעיבוד FIB הבא .
  3. ייצור אלקטרודה ידי FIB
    1. הר תבניות על בעל FIB באמצעות קלטת רדיד נחושת ביצוע. בדרך כלל, באזור של ביצוע קלטת של 3 x 2.4 סנטימטר 2 נדרש להרכבה 6-8 תבניות.
    2. טען את בעל לחדר FIB.
    3. לפנות את החדר במידת הוואקום עד 10 -5 mbar על ידי לחיצה על הכפתור"לִשְׁאוֹב".
    4. הגדר את נוכחית אלומת אלקטרונים (41 הרשות הפלסטינית) ומתח ההאצה (10 קילו וולט) למצב SEM.
    5. הגדר את אלומת היונים הנוכחי (0.1 NA) ומתח ההאצה (30 קילו וולט) למצב FIB.
    6. לחמם את מערכת אלומת יונים וגז-הזרקה-מערכת (GIS) על ידי לחיצה על "הקרן על" כפתור והכפתור "קר" בבלוק "הזרקת גז", בהתאמה.
    7. הפעל את אלומת האלקטרונים על ידי לחיצה על הכפתור "Beam ב" ולמקד את התמונה בהגדלה נמוכה של 100X.
    8. הגדר את מרחק העבודה Z-צירי (WD) בשעה 10 במ"מ למצב SEM.
    9. הגדר את ההגדלה ב5,000X ולהתמקד.
    10. הגדר את זווית ההטיה של בעל עד 52 מעלות על ידי לחיצה על הכפתור "ניווט" וקלט "52" זווית הטיה.
    11. בחר ננו Mose 2 שכבה בעובי מסוים (שנע בין 5 ל -3,000 ננומטר) ומלבני וצורה מרובעת לFabrica אלקטרודהtion.
    12. קח את תמונות SEM בהגדלה שונה (מ1,000X ל10,000X) של חומר טהור הממוקד לפני ייצור אלקטרודה על ידי לחיצה על הכפתור "צילום".
    13. לעבור לFIB מצב ולקחת תמונת FIB ידי מצב התמונה כדי לצמצם את זמן החשיפה של החומר הממוקד תחת הפגזת אלומת יונים.
    14. הגדר את האזור בתצהיר אלקטרודה, בחר את המצב "בתצהיר Pt", וקלט העובי (.2-1.0 מיקרומטר) ערך של האלקטרודה Pt שהופקדה.
    15. להציג את הנימים של GIS לתוך התא על ידי לחיצה על התיבה "DEP Pt" בבלוק "הזרקת גז".
    16. קח תמונה על ידי מצב התמונה שוב ולשנות את המיקום של אלקטרודות אם התבנית המוגדרת במקור משמרות מעט.
    17. הפעל את תצהיר FIB על ידי לחיצה על הכפתור "התחל דפוסים".
    18. לאחר בתצהיר, לצייר הנימים של GIS בחזרה על ידי לבטל את לחיצת התיבה "ד PtEP "ב" בלוק הזרקת גז".
    19. עבור למצב SEM ולבדוק את התוצאה של אלקטרודות Pt שהופקדו על ננו השכבה.
    20. קח את תמונות SEM בהגדלה שונה של המכשירים סיימו עם שתיים או ארבע אלקטרודות (ראה שלב 3 באיור 1).
    21. הגדר את זווית ההטיה של שיבה לבעל 0 מעלות על ידי לחיצה על הכפתור "ניווט" וקלט זווית ההטיה "0".
    22. קח את תמונות SEM-נצפה העליונים בהגדלה שונה להערכות של רוחב החומר ובין-מרחק האלקטרודה על ידי לחיצה על הכפתור "צילום".
    23. כבה את מערכות קרן קרן אלקטרונים ויונים ולהתקרר מערכת GIS על ידי לחיצה על הכפתור "Beam כבוי" ועל הכפתור "החם" בבלוק "הזרקת גז", בהתאמה.
    24. Vent התא על ידי החדרת גז חנקן על ידי לחיצה על הכפתורים "Vent" ולאחר מכן לקחת את בעלמתוך החדר. זה בדרך כלל לוקח 5 עד 10 דקות כדי לסיים את תהליך האוורור.
    25. סגור את דלת התא ולפנות את החדר.

3. אפיון של Mose שכבת 2 התקני ננו

  1. מדידת עובי השכבה nanocrystals ידי AFM
    1. התקן את שלוחה AFM לבעל הבדיקה.
    2. הפעל תכנית AFM ולבחור במצב "ScanAsyst".
    3. טען את מחזיק בדיקה ולחבר אותו עם ראש דיודת הלייזר של תחנת AFM.
    4. לבצע כיול כדי ליישר את עמדת קרן לייזר אירוע והשלוחה פי הפרוטוקול של היצרן.
    5. הר המדגם (שבב התבנית עם התקני ננו-השכבה מפוברקת FIB) על ידי בעל מדגם קלטת רדיד Cu.
    6. טען את בעל מדגם לתחנת AFM.
    7. הזז את בעל המדגם לתפקיד כ מתחת לקרן הלייזר או cantilev AFMאה.
    8. מנמיכים את שלוחה AFM למיקום המוקד על ידי התמקדות תמונת מיקרוסקופ האופטית של ננו השכבה.
    9. פרמטרים סריקת קלט כגון אזור הסריקה (6 x 6-30 x 30 מיקרומטר 2), התדירות (0.5-1.5 הרץ), והרזולוציה (256-512 קווים).
    10. הפעל את התכנית ולשמור את הנתונים על פי הפרוטוקול של היצרן.
    11. להעלות את שלוחה AFM ולקחת את בעל המדגם החוצה.
    12. טען את המדגם השני ולחזור על תהליך המדידה שתואר לעיל, אם צורך.
    13. לאמוד את העובי של השכבה nanocrystals על ידי ניתוח פרופיל התמונה וגובה AFM באמצעות התוכנה "ניתוח NanoScope". בחר פרופיל גובה לרוחב מתמונת AFM ולקבוע את ערך העובי הממוצע באזור לפחוס של הפרופיל. (ראה איור 2 ו2E)
  2. מדידה נוכחית לעומת מתח (IV) של nanocrystals השכבה
    1. הַרהמדגם (שבב התבנית עם התקני ננו-השכבה מפוברקת FIB) על המצע נציץ על ידי קלטת רדיד Cu.
    2. בונד חוט האמייל או חוטי Cu על האלקטרודות של השבב על ידי דבק Ag. (ראה שלב 4 באיור 1).
    3. טען את המדגם הושלם בתא תחנת בדיקה ולתקן את זה על ידי בעל מדגם קלטת רדיד Cu. תחנת הבדיקה קריוגני הייתה ממוקמת בסביבה החשוכה. (ראה שלב 5 באיור 1).
    4. הלחמה חוטי החשמל של המדגם ואלקטרודות המתכת של בדיקות אחת לאחת.
    5. מכסה את ראש התא ולפנות את החדר עד 10 -4 mbar. להתקרר מדגם לK 77 על ידי החדרת חנקן נוזלי לתחנת הבדיקה. הגדר את טווח הטמפרטורה (בדרך כלל 80-320 K), מרווח, ולהתעכב זמן לבקרת הטמפרטורה. (נחוץ רק למדידת טמפרטורה תלויה).
    6. הגדר את הטווח הגורף המתח להחיל (בדרך כלל מ -1 עד 1 V), inte המתחrval (0.01 V), ונוכחי המוגבל המקסימלי (10 או 100 מיקרו-אמפר) באלקטרומטר רב תכליתי אולטרא-עכבה למדידת IV שני מסוף. למדידה ארבעה-מסוף, להגדיר את הטווח הנוכחי מיושם גורף (בדרך כלל מ-100 עד 100 מיקרו-אמפר) ומרווח הנוכחי (1 מיקרו-אמפר).
    7. הפעל את התכנית ולשמור את הנתונים רביעי בטמפרטורת חדר או בטמפרטורות שונות.
    8. פתח את מכסה התא במידת צורך ולקחת המדגם מתוך החדר.
    9. טען את המדגם השני, אם הצורך לחזור על התהליך שתואר לעיל.
    10. לנתח את עקומת IV על ידי התוויית נמדד הנוכחי לעומת נתוני מתח מיושמים באמצעות התוכנה. להתאים את עקומת IV על ידי בחירת פונקצית התאמה לינארית. בדוק את הליניאריות של עקומת IV ולקבל את ערך המדרון (ערך מוליכות כלומר). (ראה שלב 6 באיור 1).
    11. חזור על שלב 3.2.10 למ 'עקומות IVeasured בטמפרטורות שונות, אם צורך.
    12. לחשב את ערך מוליכות (σ) לפי המשוואה σ = G (t / TW) על ידי אימוץ הפרמטרים מתקבלים על ידי IV, SEM, ומדידות AFM כולל מוליכות, עובי (t), רוחב (W) (G) ואורך ( יב) של ננו השכבה.
    13. עלילה העקומות של ערכי מוליכות ומוליכות לעומת עובי של nanocrystals שכבה.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הערכים הנחושים של המוליכות חשמליות (G) ומוליכות (σ) של ננו שכבה עם עוביים שונים תלויים מאוד באיכות של מגעים החשמליים. קשר ohmic של Mose שני מסוף FIB-מפוברק תצהיר 2 מכשירים מתאפיינים במדידה הנוכחי המתח (אני - V) עקומה. אני טמפרטורת חדר - עקומות V עבור מכשירי nanoflake Mose 2 שני-מסוף עם עוביים שונים מוצגות באיור 2 א. אני - עקומות V מעקב קשר לינארי. זה מאשר את קשר מצב ohmic...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

הקביעה מדויקת של ערך σ והתלות שלה בממד nanocrystals השכבה תלויה מאוד באיכות של מגעים החשמליים. השיטה בתצהיר FIB משמשת לתצהיר אלקטרודה מתכת מילאה תפקיד מכריע בכל המחקר. לדברי חשמל, מבני, והרכב ניתוחים, הייצור של קשר יציב ושחזור מאוד ohmic, בשיטה בתצהיר FIB, במכשירי Mose 2 או MOS 2 התאפשר על ידי ההיווצרות של סגסוגת מוליך אמורפי בין מתכת Pt וMose 2 מוליכים למחצה שכבה. מבנה סגסוגת הפגום על פני השטח Mose 2 המציג צפיפות הספק גבוהה יכו...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

למחברים אין מה לחשוף.

תודות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

RSC מודה לתמיכת המועצה הלאומית למדע (NSC) של טייוואן במסגרת פרויקט NSC 102-2112-M-011-001-MY3. YSH מכיר בתמיכת המועצה לביטחון לאומי של טייוואן במסגרת פרויקט NSC 100-2112-M-011-001-MY3.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
HRTEM& SEADFEI (http://www.fei.com/products/tem/tecnai-g2/?ind=MS)Tecnai™ G2 F-20
SEM& EDSהיטאצ'י (http://www.hitachi-hitec.com/global/em/sem/sem_index.html)S-3000H
FIBFEI (http://www.fei.com/products/dualbeam/versa-3d/)Quanta 3D FEG
AFMBRUKER (http://www.bruker.com/products/surface-analysis/atomic-force-microscopy/dimension-icon/overview.html)Dimension Icon
XRDBruker (https://www.bruker.com/products/x-ray-diffraction-and-elemental-analysis/x-ray-diffraction/d2-phaser/learn-more.html)D2 PHASER רנטגן דיפרקטומטר
רמאןרנישו (http://www.renishaw.com/en/renishaw-enhancing-efficiency-in-manufacturing-and-healthcare--1030)במערכת המיקרוסקופ של Via Raman
http://www.keithley.com.tw/products/dcac/currentvoltage/4200scs)4200scs
תחנת בדיקה קריוגנית דליפת זרם נמוך במיוחד LakeshoreCryotronics (http://www.lakeshore.com/)TTP4
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)1182
Ag pasteWell-Being (http://www.gredmann.com/about.htm)MS-5000
Cu חוטGuv Team (http://www.guvteam.com)ICUD0D01N
סרט קוביותNexteck (http://www.nexteck-corp.com/tw/product-tape.html)מגע עם מוכר
נציץCentenary אלקטרוני (http://100y.diytrade.com/sdp/307600/4/pl-1175840/0.html)T0-200
לייט-טק אלקטרוניקה (http://www.ltc.com.tw/product_info.php/products_id/57631)S.W.G #38
Keithley-4200 keithley ( סרט רדיד נחושת חוט אמייל

מקורות

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Wilson, J. A., Yoffe, A. D. The transition metal dichalcogenides discussion and interpretation of the observed optical, electrical and structural properties. Adv. Phys. 18 (73), 193-335 (1969).
  2. Ataca, C., Sahin, H., Ciraci, S. Single-layer MX2 transition-metal oxides and dichalcogenides in a honeycomb-like structure. J. Phys. Chem. C. 116 (16), 8983-8999 (2012).
  3. Wang, Q. H., Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, J. N., Strano, M. S. Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nature Nanotech. 7 (11), 699-712 (2012).
  4. Mak, K. F., Lee, C., Hone, J., Shan, J., Heinz, T. F. Atomically thin MoS2: A new direct-gap semiconductor. Phys. Rev. Lett. 105 (13), 136805(2010).
  5. Splendiani, A., et al. Emerging photoluminescence in monolayer MoS2. Nano Lett. 10 (4), 1271-1275 (2010).
  6. Lebègue, S., Eriksson, O. Electronic structure of two-dimensional crystals from ab initio theory. Phys. Rev. B. 79 (11), 115409(2009).
  7. Kuc, A., Zibouche, N., Heine, T. Influence of quantum confinement on the electronic structure of the transition metal sulfide TS2. Phys. Rev. B. 83 (24), 245213(2011).
  8. Yoffe, A. D. Layer compounds. Annu. Rev. Mater. Sci. 3, 147-170 (1993).
  9. Chen, Y., et al. Tunable band gap photoluminescence from atomically thin transition-metal dichalcogenide alloys. ACS Nano. 7 (5), 4610-4616 (2013).
  10. Radisavljevic, B., Kis, A. Mobility engineering and a metal-insulator transition in monolayer MoS2. Nature Mater. 12 (9), 815-820 (2013).
  11. Zhang, Y., Ye, J., Matsuhashi, Y., Iwasa, Y. Ambipolar MoS2 thin flake transistors. Nano Lett. 12 (3), 1136-1140 (2012).
  12. Liu, H., Neal, A. T., Ye, P. D. Channel length scaling of MoS2 MOSFETs. ACS Nano. 6 (10), 8563-8569 (2012).
  13. Ghatak, S., Pal, A. N., Ghosh, A. Nature of electronic states in atomically thin MoS2 field-effect transistors. ACS Nano. 5 (10), 7707-7712 (2011).
  14. Ong, Z. Y., Fischetti, M. V. Mobility enhancement and temperature dependence in top-gated single-layer MoS2. Phys. Rev. B. 88 (16), (2013).
  15. Hwang, W. S., et al. Comparative study of chemically synthesized and exfoliated multilayer MoS2 field-effect transistors. Appl. Phys. Lett. 102 (4), 165316(2013).
  16. Park, W., et al. Oxygen environmental and passivation effects on molybdenum disulfide field effect transistors. Nanotechnology. 24 (9), 095202(2013).
  17. Wu, W., et al. High mobility and high on/off ratio field-effect transistors based on chemical vapor deposited single-crystal MoS2 grains. Appl. Phys. Lett. 102 (14), 142106(2013).
  18. Larentis, S., Fallahazad, B., Tutuc, E. Field-effect transistors and intrinsic mobility in ultra-thin MoSe2 layers. Appl. Phys. Lett. 101 (22), 223104(2012).
  19. Bolotin, K. I., et al. Ultrahigh electron mobility in suspended graphene. Solid State Commun. 146 (9), 351-355 (2008).
  20. Novoselov, K. S., et al. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene. Nature. 438 (7065), 197-200 (2005).
  21. Zhang, Y., Tan, Y. W., Stormer, H. L., Kim, P. Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in graphene. Nature. 438 (7065), 201-204 (2005).
  22. Radisavljevic, B., Radenovic, A., Brivio, J., Giacometti, V., Kis, A. Single-layer MoS2 transistors. Nature Nanotech. 6 (3), 147-150 (2011).
  23. Chang, C. Y., et al. Electrical transport properties of single GaN and InN nanowires. J. Electro. Mater. 35 (4), 738-743 (2006).
  24. Calarco, R., et al. Size-dependent photoconductivity in MBE-grown GaN-nanowires. Nano. Lett. 5 (5), 981-984 (2005).
  25. Soci, C., et al. ZnO nanowire UV photodectors with high internal gain. Nano Lett. 7 (4), 1003-1009 (2007).
  26. Nam, D. T., Fischer, J. E. Disorder effects in focused-ion-beam-deposited Pt contacts on GaN nanowires. Nano Lett. 5 (10), 2029-2033 (2005).
  27. Chen, R. S., et al. Anomalous quantum efficiency for photoconduction and its power dependence in metal oxide semiconductor nanowires. Nanoscale. 5 (15), 6867-6873 (2013).
  28. Chen, R. S., Tang, C. C., Shen, W. C., Huang, Y. S. Thickness-dependent electrical conductivities and ohmic contacts in transition metal dichalcogenides multilayers. Nanotechnology. 25 (41), (2014).
  29. Huang, Y. H., Peng, C. C., Chen, R. S., Huang, Y. S., Ho, C. H. Transport properties in semiconducting NbS2 nanoflakes. Appl. Phys. Lett. 105 (9), (2014).
  30. Hu, S. Y., Liang, C. H., Tiong, K. K., Lee, Y. C., Huang, Y. S. Preparation and characterization of large niobium-doped MoSe2 single crystals. J. Crystal Growth. 285 (3), 408-414 (2005).
  31. Das, S., Appenzeller, J. Where does the current flow in two-dimensional layered systems. Nano Lett. 13 (7), 3396-3402 (2013).
  32. Cullity, B. D. Elements of X-ray Diffraction. , 2nd ed, Addison-Wesley Publishing Company, Inc. Boston, Massachusetts. (1978).
  33. Jadczak, J., et al. Composition dependent lattice dynamics in MoSxSe(2-x) alloys. J. Appl. Phys. 116 (19), 193505(2014).
  34. Raman Scattering in Materials Science. Weber, W. H., Merlin, R. , Springer Science. Verlag, Berlin. (2000).
  35. Tonndorf, P., et al. Photoluminescence emission and Raman response of monolayer MoS2, MoSe2, and WSe2. Opt. Express. 21 (4), 4908-4916 (2013).
  36. Hu, S. Y., Liang, C. H., Tiong, K. K., Lee, Y. C., Huang, Y. S. Preparation and characterization of large niobium-doped MoSe2 single crystals. J. Crystal Growth. 285 (3), 408-414 (2005).
  37. Hu, S. Y., Liang, C. H., Tiong, K. K., Huang, Y. S. Effect of Re dopant on the electrical and optical properties of MoSe2 single crystals. J. Alloys Compounds. 442 (1-2), 1-2 (2007).
  38. Bougouma, M., et al. Growth and characterization of large, high quality MoSe2 single crystals. J. Crystal Growth. 363, 122-127 (2013).

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

בקש הרשאה לשימוש חוזר בטקסט או באיורים של מאמר JoVE זה

בקש הרשאה

תגיות

denumX

מאמרים קשורים