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.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
ייצור לתקשר ohmic בטכניקה ממוקד-אלומת יונים וחשמל אפיון לשכבת מבני ננו מוליך למחצה
במאמר זה
סיכום
תקציר
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
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 התר....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
פרוטוקול
1. אפיון מבני של Mose 2 גבישי Layer (ראה שלב 1 באיור 1)
- XRD מדידת נוהל
- 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.
- לחץ על בעל על ידי זכוכית שקופית כדי להבטיח מקביל משטח קריסטל שכבת פני השטח בעל.
- טען את בעל המדגם לdi....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
תוצאות
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
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
למחברים אין מה לחשוף.
תודות
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
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| HRTEM& SEAD | FEI (http://www.fei.com/products/tem/tecnai-g2/?ind=MS) | Tecnai™ G2 F-20 | |
| SEM& EDS | היטאצ'י (http://www.hitachi-hitec.com/global/em/sem/sem_index.html) | S-3000H | |
| FIB | FEI (http://www.fei.com/products/dualbeam/versa-3d/) | Quanta 3D FEG | |
| AFM | BRUKER (http://www.bruker.com/products/surface-analysis/atomic-force-microscopy/dimension-icon/overview.html) | Dimension Icon | |
| XRD | Bruker (https://www.bruker.com/products/x-ray-diffraction-and-elemental-analysis/x-ray-diffraction/d2-phaser/learn-more.html) | D2 PHASER רנטגן דיפרקטומטר | |
| רמאן | רנישו (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 Lakeshore | Cryotronics (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 paste | Well-Being (http://www.gredmann.com/about.htm) | MS-5000 | |
| Cu חוט | Guv Team (http://www.guvteam.com) | ICUD0D01N | |
| סרט קוביות | Nexteck (http://www.nexteck-corp.com/tw/product-tape.html) | מגע עם מוכר | |
| נציץ | Centenary 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 |
מקורות
- 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).
- Ataca, C., Sahin, H., Ciraci, S.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
הדפסות חוזרות והרשאות
