Method Article

Campo elétrico controle de Estados eletrônicos em WS2 nanodispositivos por retenção de eletrólitos

DOI:

10.3791/56862

⸱

April 12th, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Quantum-Phase Electronics Center (QPEC) and Department of Applied Physics, The University of Tokyo, 2Materials Sciences Division, Lawrence Berkeley National Laboratory, 3Institute of Scientific and Industrial Research, Osaka University, 4Max Planck Institute for Solid State Research, 5RIKEN Center for Emergent Matter Science (CEMS)

In This Article

Summary

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

Aqui, apresentamos um protocolo para controlar o número de porta-aviões em sólidos usando o eletrólito.

Abstract

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Um método de controle de número de porta-aviões por retenção de eletrólitos é demonstrado. Nós obtivemos WS2 flocos finos com superfície plana atomicamente através do método da fita adesiva ou individuais WS2 nanotubos por dispersar a suspensão do WS2 nanotubos. As amostras selecionadas tem sido fabricadas em dispositivos pelo uso da litografia de feixe de elétrons e o eletrólito é colocado nos dispositivos. Nós têm caracterizado as propriedades eletrônicas dos dispositivos sob aplicando a tensão do portão. Na região de tensão pequeno portão, íons no eletrólito são acumulados na superfície das amostras que leva à grande elétrico potencial gota e resultante eletrostática transportadora de doping na interface. Observou-se a curva de transferência ambipolar nesta região de dopagem eletrostática. Quando a tensão da porta é ainda maior, nos conhecemos mais um aumento drástico da corrente de fonte-dreno que implica que os íons são intercaladas em camadas de WS2 e eletroquímica portador de doping é realizado. Em tal região de dopagem eletroquímica, observou-se supercondutividade. A técnica focalizada fornece uma poderosa estratégia para alcançar a fase de transição quântica elétrico arquivado-induzida.

Introduction

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Controle o número de porta-aviões é a técnica de chave para realizar a transição de fase quântica em sólidos1. O transistor de efeito de campo convencionais (FET), isso é conseguido pela utilização do portal sólido1,2. Em tal dispositivo, gradiente de potencial elétrico é uniforme em toda os materiais dielétricos por esse número de transportadora induzida na interface é limitado, mostrado na Figura 1a.

Por outro lado, conseguimos a maior densidade de porta-aviões para a interface ou a granel, substituindo os materiais dielétricos....

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Protocol

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1. dispersão de WS 2 nanotubos (NTs) no substrato

  1. Disperse o pó de2 NT WS em álcool isopropílico (IPA, mais de 99,8% de concentração), com adequada relação diluída (cerca de 0,1 mg/mL) por sonication por 20 min.
    Nota: A longa data sonication ajuda a tornar o WS2 NTs uniformemente suspensas no líquido do IPA e separado bem-formado individuais WS2 NTs de amorfo WS2 ou outras sucatas, bem como para remover o lixo acumulando na WS2 NTs superfície. Figura 2b mostra a suspensão final da WS2 NTs. Desde que a suspensão pode ser aquecida durante o processo de....

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Results

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As operações de transistor típico de um indivíduo WS2 NT e um dispositivos de floco WS2 são mostradas na Figura 3a e 3b, respectivamente, onde a fonte drenar corrente (euDS) como uma função da tensão da porta (V G) gentilmente opera em um modo ambipolar, mostrando um notável contraste com a resposta de portão unipolar pelo FET gated sólido convencional em anterior publicação

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Discussion

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Em WS2 NTs e flocos, nós ter controlado com sucesso as propriedades elétricas por eletrostáticas ou eletro químico portador de doping.

Na região de dopagem eletrostática, operação do transistor ambipolar tem sido observada. Essa curva de transferência ambipolar com uma alta de ligar/desligar ratio (> 102) observados em viés de baixa tensão indica a transportadora eficaz de doping na interface da técnica associada do eletrólito para o ajuste do nível de Fermi destes sistem.......

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Disclosures

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Os autores não têm nada para divulgar.

Acknowledgements

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Reconhecemos o que apoio financeiro a seguir; Subsídio para promovido especialmente pesquisa (n º 25000003) de JSPS, subsídio para investigação atividade start-up (No.15H06133) e pesquisa desafiador (exploratória) (não. JP17K18748) do MEXT do Japão.

....

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Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Máquina de sonicaçãoSND Co., Ltd.US-2http://www.senjyou.jp/
Máquina de revestimento giratórioACTIVE Co., Ltd.ACT-300AIIhttp://www.acti-ve.co.jp/spincoater/standard/act300a2.html
Placa QuenteTAIYOHP131224http://www.taiyo-kabu.co.jp/products/detail.php?product_id=431
Microscopia ÓpticaOLYMPUSBX51https://www.olympus-ims.com/ja/microscope/bx51p/
Máquina de Litografia por Feixe de ElétronsELIONIX INC.ELS-7500Ihttps://www.elionix.co.jp/index.html
Máquina de riscagemTOKYO SEIMITSU CO., LTD.A-WS-100Ahttp://www.accretech.jp/english/product/semicon/wms/aws100s.html
Máquina de ligação de fiosWEST· TÍTULO 7476D-79https://www.hisol.jp/products/bonder/wire/mgb/b.html
Sistema de Medição de Propriedades FísicasDesign QuânticoPPMShttp://www.qdusa.com/products/ppms.html
Amplificador de bloqueioStanford Research SystemsSRS830http://www.thinksrs.com/products/SR810830.htm
Medidor de fonteTextronixKEITHLEY 2612Ahttp://www.tek.com/keithley-source-measure-units/smu-2600b-series-sourcemeter
KClO4Sigma-Aldrich241830http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/241830?lang=ja®ion=JP
PEGWAKO168-09075http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0116-0907
IPAWAKO169-28121http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=169-28121
MIBKWAKO131-05645http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0113-0564
PMMAMicroChemPMMAhttp://microchem.com/Prod-PMMA.htm
acetonaWAKO012-26821http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=012-26821

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Ahn, C. H., et al. Electrostatic modification of novel materials. Rev. Mod. Phys. 78, 1185-1212 (2006).
  2. Ahn, C. H., Triscone, J. M., Mannhart, J. Electric field effect in correlated oxide systems. Nature. 424, 1015-1018 (2003).
  3. Panzer, M. J., Frisbie, C. D.

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