Vi præsenterer her, en protokol for at kontrollere Flyselskabet antallet i faste stoffer ved hjælp af elektrolytten.
En metode til carrier nummer kontrol af elektrolyt gating er påvist. Vi har fået WS2 tynde flager med atomically flad overflade via scotch tape metode eller individuelle WS2 nanorør ved at sprede suspension af WS2 nanorør. De valgte prøver har været fremstillet i enheder ved brug af elektron beam litografi og elektrolyt er sat på enhederne. Vi har karakteriseret de elektroniske egenskaber af enheder under anvende gate spænding. I regionen lille gate spænding akkumuleres ioner i elektrolytten på overfladen af prøverne, der fører til det store elektriske potentielle drop og resulterende elektrostatisk doping på grænsefladen. Ambipolar overførsel kurve er blevet observeret i denne elektrostatisk doping region. Når porten spændingen er yderligere steget, mødte vi en anden drastisk forøgelse af kilde-afløb strøm, som indebærer, at ioner er imidlerid i WS2 lag og elektrokemiske carrier doping er realiseret. I sådanne elektrokemiske doping region, er blevet observeret superledning. Den fokuserede teknik giver en kraftfuld strategi for at nå elektriske-gemt-induceret quantum fase overgang.
Kontrol af carrier antallet er den centrale teknik for at realisere quantum fase overgangen i tørstof1. I den konventionelle Felteffekttransistor (FET), er det opnåede ved brug af solid gate1,2. I sådan en indretning er elektriske potentielle gradient ensartet overalt i de dielektriske materialer så induceret carrier nummeret på grænsefladen er begrænset, vist i figur 1a.
På den anden side, kan vi opnå højere carrier massefylden ved grænseflade eller bulk ved at erstatte de solide dielektriske materialer med Ioniske geler/væsker eller polymer elektrolytter3,4,5,6, 7,8,9,10,11 (figur 1b). I den elektrostatiske doping ved brug af de ionisk væske, elektrisk tolags transistoren (EDLT) struktur er dannet på grænsefladen mellem ionisk væske og prøve, generere stærk elektrisk felt (> 0,5 V/Å) selv ved lav spænding på bias. Deraf følgende høje carrier tæthed (> 1014 cm-2) induceret på interface10,12,13 årsag den nye elektroniske egenskaber eller quantum fase overgang som elektrisk-felt-induceret ferromagnetism14, Coulomb blokade15, ambipolar transport16,17,18,19,20, 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27, dannelse af PN krydset og deraf følgende electroluminance28,29,30, store graduering af termoelektriske beføjelser31,32, opkræve tæthed bølge og Mott overgange33,34,35, og El-felt-induceret insulator-metal overgang36,37 herunder El-felt-induceret superledning9 ,10,11,38,39,40,41,42,43,44 ,45,46,47,48,49.
I den elektrolyt gating (figur 1 c), ioner er ikke kun akkumuleret i grænsefladen til form EDLT, men kan også imidlerid i lag af to-dimensionelle materialer termisk vrangforestilling uden skadelige prøve under anvende store gate spænding, fører til den elektrokemiske doping8,9,11,34,38,50,51,52,53 . Således kan vi drastisk ændre carrier antallet i forhold til de konventionelle Felteffekttransistor ved hjælp af solid porten. Især er elektrisk-felt-induceret superledning9,11,34,38,50 realiseret ved hjælp af elektrolyt gating i regionen af store luftfartsselskab nummeret hvor vi ikke kan få adgang efter den almindelige metode, solid gating.
I denne artikel vil vi indføre denne unikke teknik af carrier nummer kontrol i faste stoffer og oversigt transistor drift og El-felt-induceret superledning i halvledende WS2 prøver som WS2 flager og WS2 nanorør54,55,56,57.
I både WS2 NTs og flager, har vi med succes kontrolleres de elektriske egenskaber af elektrostatiske eller electro kemiske luftfartsselskab doping.
I elektrostatisk doping region, er blevet observeret ambipolar transistor operation. Sådanne ambipolar overførsel kurve med en high on/off forhold (> 102) observeret i lav bias spænding angiver den effektive carrier doping på grænsefladen af elektrolyt gating teknik for tuning Fermi niveau af disse systemer.
<p class…The authors have nothing to disclose.
Vi anerkender følgende finansielle støtte; Licensbetaling for specielt fremmes forskning (No. 25000003) fra JSP’ER, licensbetaling for forskning aktivitet opstart (No.15H06133) og udfordrende forskning (sonderende) (nr. JP17K18748) fra MEXT af Japan.
Sonication machine | SND Co., Ltd. | US-2 | http://www.senjyou.jp/ |
Spin-coater machine | ACTIVE Co.,Ltd. | ACT-300AII | http://www.acti-ve.co.jp/spincoater/standard/act300a2.html |
Hot-plate | TAIYO | HP131224 | http://www.taiyo-kabu.co.jp/products/detail.php?product_id=431 |
Optical Microscopy | OLYMPUS | BX51 | https://www.olympus-ims.com/ja/microscope/bx51p/ |
Electron Beam Lithography machine | ELIONIX INC. | ELS-7500I | https://www.elionix.co.jp/index.html |
Scribing machine | TOKYO SEIMITSU CO., LTD. | A-WS-100A | http://www.accretech.jp/english/product/semicon/wms/aws100s.html |
Wire-bonding machine | WEST·BOND | 7476D-79 | https://www.hisol.jp/products/bonder/wire/mgb/b.html |
Physical Properties Measurement System | Quantum Design | PPMS | http://www.qdusa.com/products/ppms.html |
Lock-in amplifier | Stanford Research Systems | SRS830 | http://www.thinksrs.com/products/SR810830.htm |
Source meter | Textronix | KEITHLEY 2612A | http://www.tek.com/keithley-source-measure-units/smu-2600b-series-sourcemeter |
KClO4 | Sigma-Aldrich | 241830 | http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/241830?lang=ja®ion=JP |
PEG | WAKO | 168-09075 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0116-0907 |
IPA | WAKO | 169-28121 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=169-28121 |
MIBK | WAKO | 131-05645 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0113-0564 |
PMMA | MicroChem | PMMA | http://microchem.com/Prod-PMMA.htm |
Acetone | WAKO | 012-26821 | http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=012-26821 |