Artykuł metodologiczny

Otrzymywanie wielkopowierzchniowych pionowych heterostruktur krystalicznych 2D poprzez siarkowanie warstw metali przejściowych do wytwarzania urządzeń

DOI:

10.3791/56494

⸱

28 listopada 2017

 ,  ,  , 
1Graduate Institute of Electronics Engineering, National Taiwan University, 2Research Center for Applied Sciences, Academia Sinica, 3Graduate Institute of Photonics and Optoelectronics, National Taiwan University

W tym artykule

Podsumowanie

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

Poprzez siarkowanie wstępnie osadzonych metali przejściowych, można wytwarzać heterostruktury krystaliczne o dużej powierzchni i pionowe 2D. W niniejszym raporcie przedstawiono również procedury przenoszenia folii i produkcji urządzeń.

Streszczenie

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

Wykazaliśmy, że poprzez siarkowanie warstw metali przejściowych, takich jak molibden (Mo) i wolfram (W), na podłożach szafirowych można przygotować duże i jednorodne dichalkogenki metali przejściowych (TMD) MoS2 i WS2. Kontrolując grubość warstwy metalowej, przy użyciu tej techniki wzrostu można uzyskać dobrą kontrolę liczby warstw, aż do pojedynczej warstwy TMD. Na podstawie wyników uzyskanych z filmu Mo siarkowanego w warunkach niedoboru siarki, podczas procedury siarkowania obserwuje się dwa mechanizmy (a) płaskiego wzrostu MoS2 i (b) segregacji tlenku Mo. Gdy siarka w tle jest wystarczająca, dominującym mechanizmem wzrostu jest płaski wzrost TMD, który po procedurze siarkowania spowoduje powstanie jednolitego filmu MoS2. Jeśli siarka w tle jest niewystarczająca, segregacja tlenku Mo będzie dominującym mechanizmem wzrostu na początkowym etapie procedury siarkowania. W takim przypadku otrzyma się próbkę z klastrami tlenku Mo pokrytymi kilkuwarstwowym MoS2. Po sekwencyjnych procedurach osadzania/siarkowania Mo i osadzania/siarkowania W, przy użyciu tej techniki wzrostu ustala się pionowe heterostruktury WS2 / MoS2. Piki ramanowskie odpowiadające odpowiednio WS2 i MoS2 oraz identyczna liczba warstw heterostruktury z sumą poszczególnych materiałów 2D potwierdziły pomyślne ustalenie pionowej heterostruktury krystalicznej 2D. Po przeniesieniu folii WS2/MoS2 na podłoże SiO2/Si z wstępnie wzorzystymi elektrodami źródłowymi/drenowymi, wytwarzany jest tranzystor z dolną bramką. W porównaniu z tranzystorem z tylko kanałami MoS2, wyższe prądy drenu urządzenia o heterostrukturze WS2 / MoS2 wykazały, że dzięki wprowadzeniu heterostruktur krystalicznych 2D można uzyskać lepszą wydajność urządzenia. Wyniki ujawniły potencjał tej techniki wzrostu w praktycznym zastosowaniu kryształów 2D.

Wprowadzenie

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

Jednym z najczęstszych podejść do uzyskania kryształowych warstw 2D jest mechaniczne złuszczanie z materiałów sypkich1,2,3,4,5. Chociaż za pomocą tej metody można łatwo uzyskać folie kryształowe 2D o wysokiej jakości krystalicznej, skalowalne folie kryształowe 2D nie są dostępne przy użyciu tego podejścia, co jest niekorzystne dla praktycznych zastosowań. W poprzednich publikacjach wykazano, że za pomocą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) można przygotować wielkopowierzchniowe i jednolite warstwy kryształów 2D6,7,8,9. Bezpośredni wzrost grafenu na podłożach szafirowych i warstwach MoS2 kontrolowanych przez numer warstwy, przygotowanych przez powtórzenie tego samego cyklu wzrostu, wykazano również przy użyciu techniki wzrostu CVD10,11. W jednej z ostatnich publikacji, płatki heterostrukturalne WSe2/MoS2 w płaszczyźnie są również wytwarzane przy użyciu techniki wzrostu CVD12. Chociaż technika wzrostu CVD jest obiecująca w dostarczaniu skalowalnych warstw kryształów 2D, główną wadą tej techniki wzrostu jest to, że dla różnych kryształów 2D muszą być zlokalizowane różne prekursory. Warunki wzrostu różnią się również między różnymi kryształami 2D. W takim przypadku procedury wzrostu staną się bardziej skomplikowane, gdy wzrośnie popyt na heterostruktury krystaliczne 2D.

W porównaniu z techniką wzrostu CVD, siarkowanie wstępnie osadzonych warstw metali przejściowych zapewniło podobne, ale znacznie prostsze podejście do wzrostu TMD13,14. Ponieważ procedura wzrostu obejmuje tylko osadzanie metalu i następującą po nim procedurę siarkowania, możliwe jest hodowanie różnych TMD za pomocą tych samych procedur wzrostu. Z drugiej strony, możliwość kontrolowania liczby warstw kryształów 2D można również osiągnąć poprzez zmianę wstępnie osadzonych grubości metali przejściowych. W takim przypadku optymalizacja wzrostu i kontrola liczby warstw aż do jednej warstwy są wymagane dla różnych TMD. Zrozumienie mechanizmów wzrostu jest również bardzo ważne dla ustalenia skomplikowanych heterostruktur TMD przy użyciu tej metody.

W tym artykule, folie MoS2 i WS2 są przygotowywane w podobnych procedurach wzrostu osadzania metalu, a następnie procedury siarkowania. Na podstawie wyników uzyskanych z siarkowania warstw Mo w warunkach wystarczającej i niedostatecznej zawartości siarki, podczas procedury siarkowania obserwuje się dwa mechanizmy wzrostu15. W warunkach wystarczającej ilości siarki po procedurze siarkowania można uzyskać jednolitą i kontrolowaną liczbą warstw warstwę MoS2. Gdy próbka jest siarkowana w warunkach niedoboru siarki, siarka tła nie jest wystarczająca do utworzenia pełnego filmu MoS2, tak że segregacja i koalescencja tlenku Mo będą dominującym mechanizmem na wczesnym etapie wzrostu. Próbka z klastrami tlenku Mo pokrytymi kilkoma warstwami MoS2 zostanie otrzymana po procedurze siarkowania15. Poprzez sekwencyjne osadzanie metalu i następujące procedury siarkowania można przygotować pionowe heterostruktury WS2/MoS2 z możliwością kontroli liczby warstw aż do jednej warstwy15,16. Korzystając z tej techniki, próbka jest uzyskiwana na pojedynczym podłożu szafirowym z czterema regionami: (I) puste podłoże szafirowe, (II) samodzielne MoS2, (III) WS2/MoS2 heterostruktura i (IV) samodzielna WS217. Wyniki pokazują, że technika wzrostu jest korzystna dla ustanowienia pionowej heterostruktury krystalicznej 2D i jest zdolna do selektywnego wzrostu. Zwiększona wydajność heterostruktur kryształów 2D będzie stanowić pierwszy krok w kierunku praktycznych zastosowań kryształów 2D.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

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

1. Wzrost indywidualnego materiału 2D (MoS2 i WS2)

  1. Napawanie metali przejściowych za pomocą systemu napylania RF
    1. Czyste podłoże szafirowe o wymiarach 2 x 2 cm2 umieszcza się na uchwycie próbki wypolerowaną stroną skierowaną w stronę celów systemu napylania do osadzania metalu przejściowego. Podłoża szafirowe są wybierane ze względu na stabilność chemiczną szafiru w wysokich temperaturach i płaskich powierzchniach atomowych.
    2. Przepompuj komorę rozpylania do 3 x 10-6 torr sekwencyjnie za pomocą pompy mechanicznej, a następnie pompy dyfuzyjnej.
    3. Wstrzyknąć gaz Ar do systemu rozpylania i utrzymać przepływ gazu na poziomie 40 ml/min za pomocą regulatora przepływu masowego (MFC).
    4. Utrzymuj ciśnienie w komorze na poziomie 5 x 10-2 torów za pomocą ręcznego zaworu regulacji ciśnienia i zapal plazmę Ar. Utrzymuj moc wyjściową na poziomie 40 W.
    5. Zmniejsz ciśnienie w komorze do 5 x 10-3 torr za pomocą ręcznego zaworu grzybkowego kątowego.
    6. Ręcznie otwórz przesłonę między szafirowym podłożem a 2-calowym metalowym celem i rozpocznij osadzanie metalu. Podczas procedury osadzania utrzymuj moc napylania na poziomie 40 W zarówno dla Mo, jak i W. Ciśnienie tła jest utrzymywane na poziomie 5 × 10-3 torr przy przepływie gazu Ar 40 ml / min.
    7. Kontroluj czas rozpylania, aby nakładać folie z metalu przejściowego o różnych grubościach. Ze względu na cienką grubość metalu, czasy napylania zapewnią lepszą kontrolę nad grubością warstwy niż odczyty z rezonatora kwarcowego.
      UWAGA: Numery warstw MoS2 i WS2 wyhodowanych metodą omówioną w niniejszym manuskrypcie są proporcjonalne do czasów rozpylania wstępnie osadzonych warstw Mo i W. Określenie czasów rozpylania w celu uzyskania MoS2 i WS2 o wymaganych numerach warstw opiera się na obrazach z transmisyjnej mikroskopii elektronowej o wysokiej rozdzielczości (HRTEM) dla próbek o różnych czasach rozpylania. Jeśli jednak wstępnie osadzone warstwy Mo i W są zbyt grube, dominującym mechanizmem wzrostu stanie się segregacja tlenków Mo i W, zamiast płaskiego wzrostu warstwy MoS2 i WS2. W związku z tym proporcjonalność liczby warstw do czasów rozpylania jest ograniczona do kilkuwarstwowych TMD. Biorąc pod uwagę warunki wzrostu MoS2 w obecnym manuskrypcie, numery warstw będą proporcjonalne do czasów rozpylania, gdy folia MoS2 ma mniej niż 10 warstw. Czas rozpylania wynosi 30 s dla wzrostu 5-warstwowego MoS2.
  2. Siarkowanie folii z metalu przejściowego
    1. Umieść szafirowe podłoża ze wstępnie osadzonymi foliami z metalu przejściowego na środku gorącego pieca w celu zasiarczenia.
    2. Umieść siarkę (S) w proszku przed strumieniem gazu, w odległości 2 cm od strefy grzewczej pieca. W tej pozycji temperatura parowania proszku S wyniesie 120 °C, gdy temperatura podłoża wzrośnie do 800 °C. Precyzyjnie kontroluj masę proszku S dla różnych metali przejściowych do siarkowania. W pracy masa proszku S wynosi 1,5 g dla Mo i 1,0 g dla W.
      UWAGA: Ilości proszku siarki do przygotowania folii MoS2 i WS2 określamy na podstawie wyników uzyskanych dla każdego materiału przygotowanego przy użyciu różnych ilości proszku siarkowego.
    3. Utrzymuj ciśnienie w piecu na poziomie 0,7 torr. Podczas procedury siarkowania jako gaz nośny użyto gazu Ar o stężeniu 130 ml/min.
    4. W ciągu 40 minut zwiększyć temperaturę pieca z temperatury pokojowej do 800 °C z szybkością wzrostu temperatury 20 °C/min. Utrzymać temperaturę na poziomie 800 °C, aż do całkowitego odparowania proszku siarki. Następnie moc grzałki jest wyłączana w celu obniżenia temperatury pieca. Piec potrzebuje około 30 do 40 minut, aby osiągnąć temperaturę pokojową z 800 °C.
  3. Wykonuj pomiary widma Ramana za pomocą lasera o długości fali 488 nm15,16,17. Uzyskaj przekrojowe obrazy HRTEM, aby zweryfikować numery warstw kryształów 2D15,16,17.

2. Rozwój pionowej pojedynczej heterostruktury WS2/MoS2

UWAGA: Ta sekcja służy do tworzenia pojedynczej hetero-struktury składającej się z warstwy szafirowej z 5 warstwami MoS2 i 4 warstwami WS2.

  1. Postępuj zgodnie z tą samą procedurą, co w kroku 1.1. Umieść film Mo na szafirowym podłożu za pomocą systemu napylania RF o czasie napylania 30 s.
  2. Zasiarczyć film Mo zgodnie z tymi samymi procedurami siarkowania, co w kroku 1.2 dla wzrostu MoS2. Po zabiegu siarkowania otrzymanych zostanie pięć warstw MoS2
    3. .
  3. Postępuj zgodnie z tymi samymi procedurami, co w kroku 1.1. Umieść film W na podłożu MoS2/szafirowym za pomocą systemu napylania RF o czasie napylania 30 s.
  4. Siarkować warstwę W zgodnie z tą samą procedurą siarkowania, co w kroku 1.2 dla wzrostu WS2. Cztery warstwy WS2 zostaną uzyskane na wierzchu MoS2 po procedurze siarkowania.
    UWAGA: Procedura osadzania i siarkowania metalu jest taka sama, jak w przypadku pojedynczego materiału. Czasy napylania warstw Mo i W są określane w zależności od wymaganych numerów warstw MoS2 i WS2. Struktury podwójne lub wielohetero można uzyskać, powtarzając tę samą procedurę wzrostu. Sekwencja TMD w pionowych heterostrukturach może być również zmieniana w zależności od struktury próbki.

3. Procedury transferu filmu i produkcji urządzeń

  1. Procedura przenoszenia folii kryształowych 2D
    1. Odwiruj trzy krople poli(metakrylanu metylu) (PMMA) na folii TMD, aby pokryć całą folię w temperaturze pokojowej. Dwustopniowe prędkości obrotowe kołpaka wynoszą 500 obr./min przez 10 s i 800 obr./min przez 10 s. Po utwardzeniu w temperaturze 120 °C przez 5 minut, grubość PMMA wynosi około 3 μm.
    2. Umieść próbkę PMMA/TMD/szafiru na szalce Petriego, która jest wypełniona wodą dejonizowaną (DI).
    3. Oderwij jeden róg folii PMMA/TMD od szafirowego podłoża za pomocą pęsety w wodzie DI.
    4. Podgrzać 250 ml 1 M roztworu wodnego KOH (14 g granulek KOH zmieszanych z 250 ml wody) w zlewce do temperatury 100 °C. Przenieść próbkę do podgrzanego roztworu wodnego KOH i kontynuować obieranie folii PMMA/TMD, aż do całkowitego oderwania folii od podłoża. Peeling trwa około 1 minuty.
    5. Użyj oddzielnego podłoża szafirowego, aby zebrać folię PMMA/TMD z roztworu KOH. Przenieś folię do zlewki o pojemności 250 ml wypełnionej wodą DI, aby zmyć pozostałości KOH na folii. Na tym etapie przyczepność między folią PMMA/TMD a szafirowym podłożem w celu nabrania folii jest słaba. W związku z tym folia odczepi się od szafirowego podłoża po zanurzeniu w wodzie DI.
    6. Powtórz kroki 3.1.4 - 3.1.5 trzy razy, używając nowej wody DI, aby upewnić się, że większość pozostałości KOH została usunięta z folii.
      UWAGA: Przyczepność między każdą warstwą TMD jest znacznie silniejsza niż w przypadku TMD z podłożem szafirowym. W związku z tym tę samą procedurę przenoszenia można zastosować zarówno do pojedynczych materiałów MoS2/WS2, jak i ich heterostruktur. Warstwy kryształów 2D zostaną całkowicie oderwane od podłoża, co jest podobne do złuszczania się heterostruktury MoS2/grafenu omówionego w poprzedniej publikacji18. W zależności od celu przeniesienia folii, podłoże wymienione w tym kroku może być podłożem szafirowym lub podłożem SiO2/Si z wstępnie osadzonymi elektrodami, jak opisano w kroku 3.2. Do tego celu można również wykorzystać inne podłoża.
  2. Produkcja tranzystorów kwarcowych 2D.
    1. Użyj standardowej fotolitografii, aby zdefiniować wzory elektrod na podłożach SiO2/Si15,16,17. Elektrody źródłowe i drenowe wykonane z tytanu (Ti) o długości fali 10 nm lub złota (Au) o długości fali 100 nm są wytwarzane na podłożu SiO2/p typu Si o długości fali 300 nm.
    2. Zanurzyć podłoże SiO2/Si ze wstępnie wyprofilowanymi elektrodami źródłowymi/drenacyjnymi w zlewce wypełnionej wodą demineralizowaną i przymocować do strony TMD folii PMMA/TMD, jak przygotowano w kroku 3.1.
    3. Piec próbkę w temperaturze 100 °C przez 3 minuty, po przymocowaniu folii do podłożaSiO2/Si, w celu usunięcia pozostałości wody.
    4. Zanurz trzy krople PMMA na próbkę za pomocą folii PMMA/TMD, aby pokryć całą powierzchnię i mocniej przymocować folię do podłoża.
    5. Umieść próbkę w elektronicznej suchej komorze na co najmniej 8 godzin przed przejściem do następnego etapu.
    6. Napełnij dwie różne zlewki o pojemności 250 ml acetonem. Zanurzyć kolejno próbkę dołączoną folią PMMA/TMD w dwóch różnych zlewkach wypełnionych acetonem odpowiednio na 50 i 10 minut, aby usunąć górną warstwę PMMA.
    7. Zdefiniuj kanał tranzystora za pomocą standardowej fotolitografii i reaktywnego trawienia jonowego15,16,17. Tranzystory o strukturze hetero-strukturalnej MoS2 i WS2/MoS2 z bramką tylną są produkowane15,16,17. Długość i szerokość kanału urządzeń wynoszą odpowiednio 5 i 150 μm.
    8. Użyj dwukanałowego miernika źródła systemu, aby zmierzyć charakterystykę prądowo-napięciową tranzystorów15,16,17.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

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

Widmo Ramana i przekrojowe obrazy HRTEM poszczególnych MoS2 i WS2 wytworzonych przy użyciu siarkowania wstępnie osadzonych metali przejściowych są pokazane odpowiednio w Rysunek 1a-b17. Zarówno dla MoS2, jak i WS2 obserwuje się dwa charakterystyczne piki Ramana, które odpowiadają modom drgań fononów w płaszczyźnie

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

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

W porównaniu z konwencjonalnymi materiałami półprzewodnikowymi, takimi jak Si i GaAs, zaletą materiałów 2D do zastosowań w urządzeniach jest możliwość wytwarzania urządzeń z bardzo cienkimi ciałami do kilku warstw atomowych. Gdy przemysł krzemowy przejdzie na węzeł technologiczny <10 nm, wysoki współczynnik kształtu Si fin FET sprawi, że architektura urządzenia nie będzie odpowiednia do praktycznych zastosowań. W związku z tym pojawiły się materiały 2D ze względu na ich potencjał do zastąpienia krzemu w zastosowaniach ur...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

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

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Podziękowania

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

Ta praca była częściowo wspierana przez projekty MOST 105-2221-E-001-011-MY3 i MOST 105-2622-8-002-001 finansowane przez Ministerstwo Nauki i Technologii na Tajwanie, a częściowo przez projekt finansowany przez Centrum Badawcze Nauk Stosowanych, Academia Sinica, Tajwan.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
System rozpylania RFKao Duen TechnologyNie dotyczy
Piec do siarkowaniaTworzenie Nano TechnologiesNie dotyczy
Polimetakrylan metylu (PMMA)Mikrochemia8110788Łatwopalny
KOH, > 85%Sigma-Aldrich30603
Aceton, 99,5%Echo ChemicalCMOS110
Siarka (S), 99.5%Sigma-Aldrich13803
Molibden (Mo), 99.95%Summit-TechN/A
Wolfram (W), 99.95%Summit-TechN/A
C-plane Podłoże szafiroweSummit-TechX171999(0001) ± 0.2 ° jednostronnie polerowane
300 nm SiO2/Si podłożeSummit-Tech2YCDDMPodłoże Si typu P, rezystywność: 1-10 Ω · cm.
Uchwyt próbki (system rozpylania)Kao Duen TechnologyN/AMateriał ceramiczny
Pompa mechaniczna (system rozpylania)UlvacD-330DK
Pompa dyfuzyjna (system rozpylania)UlvacULK-06A
Regulator przepływu masowegoBrooks5850EMaksymalny przepływ argonu wynosi 400 ml / min
Koło ręczne Zawór grzybkowy kątowyKing LaiNie dotyczyZakres próżni od 2500 ~ 1 i razy; 10-8 System pomiarowy Torr
RamanaHoribaJobin Yvon LabRAM HR800
Transmisyjna mikroskopia elektronowaFeiTecnai G2 F20
szalka PetriegoKwo YiN/A
PęsetaVenus2A
Jwo Ruey TechnicznyDRY-60
Dwukanałowy miernik źródła systemowegoKeithley2636B
Cyfrowa sucha szafa

Bibliografia

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Moldt, T., et al. High-Yield Production and Transfer of Graphene Flakes Obtained by Anodic Bonding. ACS Nano. 5, 7700-7706 (2011).
  2. Choi, W., et al. High-Detectivity Multilayer MoS2 Phototransistors with Spectral Response from Ultraviolet to Infrared. Adv. Mater. 24, 5832-5836 (2012).
  3. Liu, H., Neal, A. T., Ye, P. D. Channel Length Scaling of MoS2 MOSFETs. ACS Nano. 6, 8563-8569 (2012).
  4. Wang, Q. H., Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, J. N., Strano, M. S. Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nat. Nanotechnol. 7, 699-712 (2012).
  5. Radisavljevic, B., Radenovic, A., Brivio, J., Giacometti, V., Kis, A. Single-layer MoS2 transistors. Nat. Nanotechnol. 6, 147-150 (2011).
  6. Lee, Y. H., et al. Synthesis of Large-Area MoS2 Atomic Layers with Chemical Vapor Deposition. Adv. Mater. 24, 2320-2325 (2012).
  7. Yu, Y., Li, C., Liu, Y., Su, L., Zhang, Y., Cao, L. Controlled Scalable Synthesis of Uniform, High-Quality Monolayer and Few-layer MoS2 Films. Sci. Rep. 3, 1866(2013).
  8. Ling, X., et al. Role of the Seeding Promoter in MoS2 Growth by Chemical Vapor Deposition. Nano Lett. 14, 464-472 (2014).
  9. Lee, Y., et al. Synthesis of wafer-scale uniform molybdenum disulfide films with control over the layer number using a gas phase sulfur precursor. Nanoscale. 6, 2821-2826 (2014).
  10. Lin, M. Y., Su, C. F., Lee, S. C., Lin, S. Y. The Growth Mechanisms of Graphene Directly on Sapphire Substrates using the Chemical Vapor Deposition. J. Appl. Phys. 115, 223510(2014).
  11. Wu, C. R., Chang, X. R., Chang, S. W., Chang, C. E., Wu, C. H., Lin, S. Y. Multilayer MoS2 prepared by one-time and repeated chemical vapor depositions: anomalous Raman shifts and transistors with high ON/OFF ratio. J. Phys. D Appl. Phys. 48, 435101(2015).
  12. Li, M. Y., et al. Epitaxial growth of a monolayer WSe2-MoS2 lateral p-n junction with an atomically sharp interface. Science. 349, 524-528 (2015).
  13. Zhan, Y., Liu, Z., Najmaei, S., Ajayan, M. P., Lou, J. Large-area vapor-phase growth and characterization of MoS2 atomic layers on a SiO2 substrate. Small. 8, 966(2012).
  14. Woods, J. M., et al. One-Step Synthesis of MoS2/WS2 Layered Heterostructures and Catalytic Activity of Defective Transition Metal Dichalcogenide Films. ACS Nano. 10, 2004-2009 (2016).
  15. Wu, C. R., Chang, X. R., Wu, C. H., Lin, S. Y. The Growth Mechanism of Transition Metal Dichalcogenides using Sulfurization of Pre-deposited Transition Metals and the 2D Crystal Hetero-structure Establishment. Sci. Rep. 7, 42146(2017).
  16. Chen, K. C., Chu, T. W., Wu, C. R., Lee, S. C., Lin, S. Y. Layer Number Controllability of Transition-metal Dichalcogenides and The Establishment of Hetero-structures using Sulfurization of Thin Transition Metal Films. J. of Phys. D: Appl. Phy. 50, 064001(2017).
  17. Wu, C. R., Chang, X. R., Chu, T. W., Chen, H. A., Wu, C. H., Lin, S. Y. Establishment of 2D Crystal Heterostructures by Sulfurization of Sequential Transition Metal Depositions: Preparation, Characterization, and Selective Growth. Nano Lett. 16, 7093-7097 (2016).
  18. Lin, M. Y., et al. Toward epitaxially grown two-dimensional crystal hetero-structures: Single and double MoS2/graphene hetero-structures by chemical vapor depositions. Appl. Phys. Lett. 105, 073501(2014).
  19. Lee, C., Yan, H., Brus, L. E., Heinz, T. F., Hone, J., Ryu, S. Anomalous Lattice Vibrations of Single and Few-Layer MoS2. ACS Nano. 4, 2695-2700 (2010).
  20. Chen, K. C., Chu, T. W., Wu, C. R., Lee, S. C., Lin, S. Y. Atomic Layer Etchings of Transition Metal Dichalcogenides with Post Healing Procedures: Equivalent Selective Etching of 2D Crystal Hetero-structures. 2D Mater. 4, 034001(2017).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE

Poproś o pozwolenie

Tagi

Pionowe heterostruktury 2Dsiarkowanie metali przej ciowychdichalkogenki metali przej ciowychfilmy MoS2 i WS2kontrola liczby warstwwzrost na pod o u szafirowymrozpylanie magnetronowe RFsiarkowanie w piecu rurowymtransfer cienkich warstwwytwarzanie tranzystor w TMD

Powiązane artykuły