Name: Elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından WS2 Nanodevices durumlarda (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-04-12T13:30:00.000+00:00
Duration: 10 min 36 s
Description: Öğrenin elektrolit kapılaması ile WS2 nanotüplerinde taşıyıcı yoğunluğunu kontrol etmeyi ve elektrik alanıyla indüklenen kuantum faz geçişlerini keşfetmeyi. Bu yöntem süperiletkenlik araştırmalarında yeni olanaklar sunar.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Aşağıdaki mali destek kabul; Grant-in-Aid için özel olarak araştırma (No. 25000003) JSP'ler terfi., Grant-in-Aid için araştırma etkinlik başlangıç (No.15H06133) ve araştırma (keşif) zor (No JP17K18748) MEXT Japonya dan.

1. WS 2 nanotüpler (NTs) substrat dağılımı
<ol><li>WS2 NT tozlar sonication için 20 min tarafından izopropil alkol (IPA, konsantrasyon % 99.8 daha fazla) (yaklaşık 0.1 mg/mL) uygun seyreltilmiş oranıyla içine dağıtmak. Not: Uzun süredir sonication düzgün askıya alınmış IPA sıvı ve amorf WS2 ayrı iyi biçimlendirilmiş bireysel WS2 NTs veya diğer junks WS2 NTs yapmak gibi WS2 üzerinde NTs biriken çöp çıkarmak için yardımcı olur yüzey. Şekil 2b WS2 NTs son süspansiyon gösterir. Süspansiyon sonication işlemi sırasında kadar ısıtılır beri her 5 dk sonication durdurmak ve sonication 1 dk sonra devam etmek iyidir.</li>
	<li>WS2 NTs substrat dağıtmak için spin-kaplama yordam.<ol>
<li>Spin-coater makine ve vakum pompası başlayın. Si/SiO2 koymak (3000 Å) substrat (1 cm x 1 cm) chuck ve vakum pompa ile tarafından hız 80 L/min düzeltme Merkezi ve son 20 kPa baskısı. Not: Vakum pompası bağlanma chuck merkezinde yer alan bir delik olduğunu, böylece substrat vakum basıncı ile sabittir (hız pompalama 80 L/dak ve nihai basınç 20 kPa). Vakum basıncı pompa bağlı olarak farklı olabilir.</li>
		<li>İlgili parametreleri yordam spin-coater makine kontrol paneli tarafından ayarlayın. Not: Spin-kaplama işlemi sırasında üç adım vardır: (1) yavaş yavaş hız ilâ 500 rpm ilk 3 içinde s, (2) hızla 4000 rpm hız ve 50 s, (3) yavaşlatmak ve durdurmak için son 3 iplik devam s. Bu parametreler spin-coater kullanımına bağlı olarak farklı olabilir.</li>
		<li>Bir damlacık (yaklaşık 0,01 mL) substrat tam süspansiyon tarafından kaplı kadar (1. 1 ') bir pipet substrat üzerine tarafından yapılan WS2 NT süspansiyon koymak (yoksa, daha fazla damlacıkları koymak). Sonra başlangıç spin-kaplama ile ilgili parametreleri (1.2.2).</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. bant yöntemi ile yüzey üzerinde ince pul hazırlanması
<ol><li>Küçük toplu örnek WS2 (kimyasal buharı taşıma yöntemi yetiştirilen) İskoç teyibini koymak. İskoç teyibini pas ve yavaş yavaş toplu üzerinden ince bir tabaka mekanik pul pul dökmek için açılmak. Pullu örnekler yeterince ince kadar birkaç kez için bu yordamı yineleyin. Not: Resim 2 g ve 2 h küçük toplu örnek WS2 ile ilk bandı ve son teyp birden fazla katlama yordamlar sonra sırasıyla gösterir.</li>
	<li>İskoç teyibini substrat üst baş aşağı yapıştırın, biraz bant basın ve dikkatle substrat tepesinden bandı çıkarın. Not: kaset kaldırdıktan sonra orada birçok ince pul substrat yaptı.</li>
</ol>3. cihaz imalat elektron ışını litografi tarafından.
<ol><li>Spin-kaplama işlemi için elektron ışını litografi resist kapsayacak.<ol>
<li>(1.2.1) açıklanan yordamın aynısını spin-kaplama ve (1.2.2) izleyin.</li>
		<li>Substrat tam PMMA ile kaplı kadar bir damlacık (yaklaşık 0,04 mL) tarafından bir pipet polimetil metakrilat (PMMA) substrat koy. Düzgün havaya maruz önlemek için WS2 örnek üzerinde PMMA kapsayacak şekilde spin-kaplama işlemi başlatın. Not: PMMA direnir elektron ışını litografi için biridir.</li>
		<li>Spin-kaplama sonra substrat 180 ° c sıcak plaka koymak ve 1 dk. için ısı. Not: Bu parametreler resist türlerine bağlı olarak farklı olabilir.</li>
	</ol></li>
	<li>Optik mikroskobu tarafından örnek seçimi.<ol>
<li>Optik mikroskobu ve kamera başlayın. Belgili tanımlık substrate sahneye koydu.</li>
		<li>Sahne taşımak ve substrat uygun büyütme (20 X) ile tüm bölge inceden inceye gözden geçirmek ve bu arada, izole örnekleri ile uygun boyutu seçin. Not: Toplam, 6-10 izole örnekleri genellikle 1 cm x 1 cm her yüzey için seçilebilir.</li>
		<li>Her seçili örnek 5 X, 20 X ve 100 X farklı büyütme ile fotoğraf çekmek. Bu fotoğrafları her örnek konumunu tanımlamak için kullanılır.</li>
	</ol></li>
	<li>Büyük ölçekli aygıt desen tasarımı.<ol>
<li>AutoCAD yazılımı etkinleştirmek ve substrat kafes biçiminde yükleyin. (3.2) çekilen fotoğraflar takın ve boyutunu ve konumunu her fotoğraf belgili tanımlık substrate izleri bağlı olarak tanımlar.</li>
		<li>Uzunluğu 1200 µm ile büyük bir kare ve her örnek çevreleyen 300 µm uzunluğu ile küçük bir kare ekleyin.</li>
		<li>Güzel yapıları örnek yakınındaki dışında büyük meydanda kapısı, kaynak, drenaj ve diğer yastıkları dahil olmak üzere büyük ölçekli desen tasarım. Tasarım küçük işaretleri kapatmak tam olarak daha sonra işlemi için küçük ölçekli aygıt desen tasarım örneklerinde konumunu belirlemek için örnek.</li>
		<li>(3.3.2) (için 3.3.3) her örnek için yineleyin.</li>
		<li>Her büyük ve küçük bir kare merkezinin koordinatlarını sırasıyla kaydedin.</li>
		<li>Eklenen fotoğraflar, büyük ve küçük kareler ve substrat kafes biçimi, sadece tasarlanmış büyük desenler ve küçük işaretleri bırakarak silin. Büyük desen ve küçük işaretleri sırasıyla dxf dosyaları olarak dışa aktarın.</li>
	</ol></li>
	<li>İlk elektron ışını litografi.<ol>
<li>Belgili tanımlık substrate sahneye koydu ve tamir ve sahne elektron ışını litografi makinesi Ana odanın içine yerleştirin.</li>
		<li>ECA programı (elektron ışını işleminde kullanılan bir dosya oluşturmak için bir program) etkinleştirin. Alan boyutu küçük işaretleri litografi için 300 olarak ayarlayın. Aracı dxf Converter dxf dosya hücre dosyasına aktarmak için kullanın.</li>
		<li>(3.4.2) oluşturulan hücre dosya yüklemek, dosya adı girin, kaynağını tanımlayabilir ve küçük kareler (3.3.5) kaydetti koordinatlarla noktalarını belirlemek. Son olarak, büyük a koordinatları belirlemek ve B işaretleri ve küçük A ve B her bir nokta için işaretler. Not: Büyük A ve B işaretleri sahne, küçük A ve B ise yönünü düzeltmek için kullanılan işaretleri tasarlanmış desen ve yazdırılan deseni, arasında uyumsuzluk küçük ölçekli desen tasarım işlemi sırasında tanımlamak için kullanılır.</li>
		<li>Con dosyası olarak kaydedin ve basınç ana odaya içinde 5 x 10-5 PA alt tamamlanana kadar bekleyin Not: yüksek enerjili elektron ışını olduğu için (50 kV hızlanan gerilim), vakum yüksek kalite gereklidir.</li>
		<li>Ana odaya baskısı düşük olduğunda elektron ışını Taş baskı işlemi için yeterli elektron ışını denetim programı ESL-7500 etkinleştirin ve daha sonra üzerinde elektron silahıyla açmak.</li>
		<li>Taramalı elektron mikroskobu (SEM) üzerinde açmak ve sahne substrat içinde belgili tanımlık perde nerede konuma taşımak. Parlaklık, kontrast ve odak ayarlamak.</li>
		<li>Büyük A ve B göreli konumuna bakılırsa tarafından sahne açısını ayarlamak yön hatadır 5000 X büyütme oranında ihmal edilebilir kadar substrat tasarlanan işaretleri. Sahne yönünü düzelttikten sonra büyük konumunu bir işareti kayıt.</li>
		<li>Elektron ışını litografi için genliği ayarla; 100 pA küçük işaretleri litografi için var. Sahne genlik ayarlama için konuma taşımak ve kamera spot modunu seçin, amper metre tarafından 100 pA ulaşıncaya kadar elektron ışını genliği değiştirmek. Elektron ışını genliği ayarladıktan sonra parlaklık, kontrast ve odak ayarlamak.</li>
		<li>ECA programda kaydedilen yük con dosyayı (3.4.4) içinde. Ayarla ilgili parametreleri: 2 doz zaman ve alan boyutu için 300 s. Son olarak maruz kalma süreci başlar. Not: Doz zaman resist bağlı olarak farklı olabilir.</li>
		<li>Elektron ışını denetim programı ESL-7500, 5000 X büyütme ayarlayın ve sahne bir işareti büyük kayıtlı konuma getirin. Büyük A ve B konumunu onaylayın işaretleri.</li>
		<li>30000 X büyütme ayarla ve küçük A ve B konumunu (3.3.3) tasarlanmış ilk küçük işaretleri litografi için işaretler onaylayın. Not: litografi küçük uygun işaretler ve birkaç saniye sürer sonra başlar.</li>
		<li>Litografi bitirdikten sonra tüm örnekleri için bu yordamı yineleyin. En sonunda, pozlama süreç çıkmak ve ECA programı kapatın.</li>
		<li>(3.3.3) tasarlanmış büyük desen litografi için farklı parametrelerle (3.4.10) için (3.4.2) üzerinden aynı süreci izler. (3.4.2), alan boyutu 1200 ayarlayın. (3.4.3), yalnızca büyük A ve B koordinatlarını tanımlar işaretler küçük A ve B hariç işaretleri. (3.4.8), elektron ışını genliği büyük desen litografi için 1000 pA olarak ayarlayın. (3.4.9), 1200, alan boyutu seçin. Not: (3.4.10) süreci sonra büyük desen litografi başlar ve birkaç saat sürer.</li>
		<li>Sahne alanı özgün konuma taşımak büyük desen litografi bitirdikten sonra elektron ışını açmak ve pozlama işlem ve ECA programın çıkın. Ana odaya açmak ve belgili tanımlık substrate.</li>
	</ol></li>
	<li>İlk geliştirme.<ol>
<li>Metil İzobütil keton (MIBK) bir çözüm olun ve IPA MIBK oranı: IPA = 1:3. Belgili tanımlık substrate çözüm için 30 daldırma s ve IPA sıvı tarafından yıkayın ve azot silah tarafından kuru. Not: zaman gelişmekte olan sıcaklık ve nem gibi çevresel koşullara bağlı olarak değişebilir.</li>
		<li>5 X, 20 X ve 100 X farklı büyütme ile her Yazdırılan deseni için optik mikroskobu ile fotoğraf çekmek.</li>
	</ol></li>
	<li>Küçük ölçekli aygıt desen tasarımı.<ol>
<li>(3.3) içinde aynı işlemi uygulayın. (3.3.1), substrat kafes tasarlanmış küçük işaretleri (3.3.3) içine dahil olmak üzere desen yük ve ilk geliştirme sonra çekilen fotoğraflar ekleyin. Not: Her fotoğraf konumunu ve boyutunu bağlıdır (3.3.3), tasarlanmış küçük işaretleri yerine substrat izleri.</li>
		<li>Kaynak, drenaj ve diğer elektrotlar yazdırılan büyük desen için bağlı bir salon bar yapılandırma küçük meydanlarda aygıt desenle güzel yapısını tasarlama. Tüm aygıtlar için küçük desenleri tasarladıktan sonra küçük kareler koordinatlarını kaydedin.</li>
		<li>Eklenen fotoğraf, küçük kareler ve substrat desen, sadece tasarlanmış küçük desen bırakarak silin. Küçük desen dxf dosyası olarak verin.</li>
	</ol></li>
	<li>İkinci elektron ışını litografi.<ol>
<li>Litografi (3.6); tasarlanmış küçük desen için aynı parametrelerle (3.4.1) üzerinden aynı işlemi (3.4.11) için kullanır alan boyutu için 300 ayarlayabilir ve elektron ışını genliği için 100 pA seçebilirsiniz. Not: Litografi işlemi her küçük deseni için birkaç dakika sürer.</li>
		<li>Küçük desen litografi sonra sahne alanı özgün konuma taşımak elektron ışını açmak, pozlama süreç çıkmak ve ECA programı kapatın. Ana odaya açmak ve belgili tanımlık substrate.</li>
	</ol></li>
	<li>İkinci geliştirmek.<ol>
<li>(3.5) aynı işlemde 30 gelişmekte olan aynı zamanda takip s.</li>
		<li>Her model farklı büyütme 5 X, 20 X ve 100 X ile optik mikroskobu ile fotoğraf çekmek.</li>
	</ol></li>
</ol>4. elektrotlar birikimi
<ol><li>Altın elektrotlar birikimi.<ol>
<li>Substrat substrat tutucu üzerinde düzeltmek, substrat tutucu transfer çubuk üzerinde koymak ve Evaporatör Ana odanın içine yerleştirin. Substrat tutucu dönen başlatın.</li>
		<li>İlk para yatırma Cr 5 nm kalınlıkta yapışma katmanı olarak. Ana odaya içinde baskısı 10-4 Pa olduğunda, yüksek gerilim kaynağı açın.</li>
		<li>Elektron silahıyla boş akım sabit hızlanan voltaj 4 ile dikkatli bir şekilde artış kalınlığı İzleyicisi tarafından ölçülen yatırma oranı 0.5 Å/s hakkında kararlı hale gelinceye kadar kV, (genellikle yaklaşık 5 Cr önceden buharlaşır nm).</li>
		<li>Objektif kapağı açın ve Cr 5 ulaşıncaya kadar mevduat nm kalınlıkta. Panjurları kapa, yavaş yavaş elektron silahıyla boş sıfıra geçerli azaltmak ve yüksek gerilim kaynağı açın.</li>
		<li>Daha sonra uygun kalınlıkta Au Kasası. Geçerli kaynak açmak ve yavaş yavaş 30 A. buharlaştırılarak Au kadar geçerli kalınlığı İzleyicisi tarafından ölçülen yatırma oranı istikrarlı yaklaşık 1 Å/s şeklini alıncaya kadar 30 A, geçerli tutarak artırmak (genellikle yaklaşık 10 Au önceden buharlaşır nm).</li>
		<li>Objektif kapağı açın ve Au yatırma başlayın. Hedeflenen kalınlığı ulaştıktan sonra panjurları kapa, yavaş yavaş akım sıfıra azaltmak ve geçerli kaynak açın. Not: Kullandığımız 60 nm ince pul ve 90 nm NT için. Uygun kalınlıkta örnek üzerinde bağlıdır.</li>
		<li>Substrat biriktirme işlemi sırasında ısıtılır beri onun sıcaklık oda sıcaklığına yakınındaki serin için belgili tanımlık substrate odası için 1S içinde kalır. Substrat tutucu dönen durdurmak ve transfer çubuk tarafından çıkar.</li>
	</ol>
</li>
	<li>SiO2 koruma katmanı birikimi.<ol>
<li>Optik mikroskobu yardımıyla, yastıkları ve kapı elektrotlar tarafından teyp kapsamaktadır. Not: ilke olarak, mevduat SiO2 katman elektrotlar elektrolit geçişi sırasında kimyasal reaksiyon karşı korunması için sadece güzel yapıları elektrot maruz kalır.</li>
		<li>(4.1.1) (4.1.4) Cr 5 yatırmak için aynı işlemi uygulayın nm kalınlıkta yapışma katmanı olarak.</li>
		<li>Daha sonra aynı işlemi SiO2 20 yatırmak (4.1.4) (4.1.1) kullanır nm kalınlıkta. Not: SiO2 yatırma oranı yaklaşık 1 Å/s, yaklaşık 10 SiO2 önceden buharlaşan süre olduğunu nm.</li>
		<li>1 h. substrat tutucu dönen durdurmak için oda içinde belgili tanımlık substrate sakin ve transfer çubuk tarafından çıkar. Mikroskobu altında bandı çıkarın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>5. cihaz tamamlanması
<ol><li>Yüzey kazıma.<ol>
<li>İşaretleme makine ve vakum pompası Pompa hızı 50 L/dak ve son 30 kPa baskısı ile açın. Belgili tanımlık substrate Sahne Alanı'nda vakum chuck tarafından tamir ve açı ve substrat konumunu ayarlayın.</li>
		<li>Küçük parçalar halinde substrat scribe (genellikle yaklaşık 3 x 3 mm). Not: Her parça boyutu seçili her örnek ve tasarlanmış desen konumunu bağlıdır.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Aygıt kalkış.<ol>
<li>Bir aygıtı seçin ve aseton (%99,5 daha fazla konsantrasyon) gereksiz PMMA ve altın kaldırmak için oda sıcaklığında 1 h için içine bırakın. Sadece fabrikasyon elektrotlar substrat bırakılır.</li>
		<li>Fırlatma işleminden sonra IPA tarafından substrat yıkayıp azot silah olarak kurulayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Tel bağlar.<ol>
<li>Tel-yapıştırma makinesi üzerinde açın. Belgili tanımlık substrate çip taşıyıcıyı şerit üzerinden Yapıştır gidermek. Not: WS2 NT durum için yatay rotator şekil 2niçinde gösterilen kullanıyoruz.</li>
		<li>Tel-yapıştırma makinesi sayesinde, her elektrot pad ve elektrot çip taşıyıcı tek tek bir altın tel ile bağlayın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Elektrolit damlacık koyarak.<ol>
<li>Bir damlacık elektrolit (daha az 0.5 µL) aygıt üst kısmında bir cımbız tarafından elektrolit sıvı daldırma sonra koymak. Not: Elektrolit miktarı çok az; aygıt güzel yapısını kapsar ve kapı paneli ama elektrot pedleri kapsayan önler. Elektrolit polietilen glikol (PEG; çözünmüş KClO4 (%99 daha fazla konsantrasyon) kullandığımız Mw = 600) [k]: [O] oranı 1:20 önceki yayın38göre.</li>
	</ol>
</li>
</ol>6. taşıma ölçüleri
<ol><li>Örnek tutucu chip-Taşıyıcı tamir ve transfer çubuk tarafından fiziksel özellikler ölçüm sistemi odası koydu. Odası yüksek vakum modu tarafından pompa.</li>
	<li>Kilit-in amplifikatörler, nano-voltmetre, kaynak metre ve amplifikatör gibi ölçüm sistemi bağlayın. Sürekli bir alternatif akım (AC) AC-kilit-in ölçümleri gerçekleştirmek için 13 Hz frekans ile uygulanır.</li>
	<li>Keysight VEE programı (ölçüm programlar) çalıştırın.</li>
	<li>Elektrolit için kapı gerilim uygulandığında gate yanıt, ölçüm (i.e., kaynak ve kapısı arasında elektrotlar), üzerinde hava etkisini azaltmak için yüksek vakum koşul altında 300 k gate gerilimi 50 mV/s hızında süpürme perdeleme performans.</li>
	<li>Sıcaklık bağımlılığı direnç ölçümü, ilk 1 K/dk yüksek vakum durumda soğutma hızı ile aşağı 200 K serin ve o tasfiye durumuna değiştirmek ve aşağı 10 K 1 K/dak soğutma oranı ile soğutma tutmak. Sıcaklık 10 K'dan daha düşük olduğunda, sakinleş ve 0.2 K/dak oranı ile ısınmak. Not: O tasfiye durumu, termal gürültülerinden ve sonuç sıcaklık istikrar daha fazla yüksek vakum koşulu olan iyidir.</li>
</ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Hem WS2 NTs ve pul, biz başarılı bir şekilde elektrik özellikleri tarafından Elektrostatik kontrollü veya elektro kimyasal taşıyıcı doping.
Elektrostatik doping bölgede ambipolar transistör işlemi gözlenmiştir. Böyle ambipolar transfer eğrisi ile açma- kapama oranı yüksek (> 102) içinde gözlenen düşük önyargı voltaj elektrolit gating tekniği bu sistemler Fermi düzeyini ayarlamak için arayüz doping etkili taşıyıcı gösterir.
Bu yöntem geleneksel ...

Sağlayıcının numarasını kuantum faz geçişi katı1anahtar için teknik denetimidir. Geleneksel alan etkili transistör (FET), sağlam kapı1,2kullanımı ile elde edilir. Bu indüklenen taşıyıcısı numarası arayüz 1a rakamgösterilen sınırlı, bu yüzden böyle bir cihazın elektrik potansiyel degrade Dielektrik malzeme Tekdüzen.
Öte yandan, biz iyonik jelleri/sıvı ya da polimer elektrolit3,4,5,6ile katı Dielektrik malzemeleri değiştirerek daha yüksek taşıyıcı yoğunluğu arabirimi veya toplu elde edebilirsiniz, 7,8,9,10,11 (Şekil 1b). Elektrostatik iyonik sıvı kullanımı ile doping, elektrikli çift katmanlı transistör (çeviri) yapısı güçlü elektrik alan üreten örnek arasındaki iyonik sıvı arayüzü oluşturulur (> 0,5 V/Å) düşük önyargı voltaj, bile. Sonuç yüksek taşıyıcı yoğunluğu (> 1014 cm-2) arabirimi10,12,13 neden romanı elektronik özellikleri veya kuantum faz geçiş gibi indüklenen elektrik alan bağlı ferromagnetism14, Coulomb abluka15, ambipolar taşıma16,17,18,19,20, 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27, p-n kavşak ve sonuç electroluminance28,29,30, termoelektrik güçler31,32, büyük modülasyon gider yoğunluk dalgası ve Mott33,34,35geçişler ve elektrik alan-kaynaklı yalıtkan-metal elektrik alan bağlı üstüniletkenlik9 dahil olmak üzere36,37 geçiş ,10,11,38,39,40,41,42,43,44 ,45,46,47,48,49.
Elektrolit (şekil 1 c) çoğunluğuna iyonları yalnızca arabirim formuna çeviri birikmiş değil, ama aynı zamanda büyük bir kapı gerilim uygulama altında zarar verici örnek olmadan termal Difüzyon yolu ile iki boyutlu malzemelerin katmanlara ara, elektrokimyasal doping8,9,11,34,38,50,51,52için,53 önde gelen . Böylece, büyük ölçüde sağlam kapı kullanarak geleneksel alan etkili transistör göre sağlayıcının numarasını değiştirebilirsiniz. Özellikle, elektrik alan bağlı üstüniletkenlik9,11,34,38,50 büyük taşıyıcı bölgede elektrolit perdeleme kullanılarak gerçekleştirilmektedir numarası nerede geleneksel katı perdeleme yöntemiyle erişemiyor.
Bu makalede, biz transistör işlemi ve elektrik alan bağlı üstüniletkenlik yarıiletken WS içinde taşıyıcı numara kontrolü katılar ve genel bakış bu benzersiz teknik tanıtmak2 örnekleri WS2 pul ve WS2 gibi nanotüpler54,55,56,57.

<table><tbody><tr><td>Sonikasyon makinesi</td><td>SND Co., Ltd.</td><td>US-2</td><td>http://www.senjyou.jp/</td></tr> <tr><td>Spin-kaplayıcı makinesi</td><td>ACTIVE Co., Ltd.</td><td>ACT-300AII</td><td>http://www.acti-ve.co.jp/spincoater/standard/act300a2.html</td></tr><tr><td>Sıcak plaka</td><td>TAIYO</td><td>HP131224</td><td></td></tr><tr><td>http://www.taiyo-kabu.co.jp/products/detail.php?product_id=431 Optik Mikroskopi</td><td>OLYMPUS</td><td>BX51</td><td>https://www.olympus-ims.com/ja/microscope/bx51p/</td></tr> <tr><td>Elektron Işını Litografi makinesi</td><td>ELIONIX INC.</td><td>ELS-7500I</td><td>https://www.elionix.co.jp/index.html</td></tr><tr><td>Kazıma makinesi</td><td>TOKYO SEIMITSU CO., LTD.</td><td>A-WS-100A</td><td>http://www.accretech.jp/english/product/semicon/wms/aws100s.html</td></tr><tr><td>Tel yapıştırma makinesi</td><td>BATI & orta nokta; TAHVİL&nbsp;</td><td>7476D-79</td><td>https://www.hisol.jp/products/bonder/wire/mgb/b.html</td></tr><tr><td>Fiziksel Özellikler Ölçüm Sistemi</td><td>Kuantum Tasarımı</td><td>PPMS</td><td>http://www.qdusa.com/products/ppms.html</td></tr><tr><td>Kilitli amplifikatör</td><td>Stanford Araştırma Sistemleri</td><td>SRS830</td><td>http://www.thinksrs.com/products/SR810830.htm</td></tr><tr><td>Kaynak ölçer</td><td>Textronix</td><td>KEITHLEY 2612A</td><td>http://www.tek.com/keithley-source-measure-units/smu-2600b-series-sourcemeter</td></tr><tr><td>KClO4</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>241830</td><td>http://www.sigmaaldrich.com/catalog/product/sigald/241830?lang=ja&region=JP</td></tr><tr><td>PEG</td><td>WAKO</td><td>168-09075</td><td>http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0116-0907</td></tr><tr><td>IPA</td><td>WAKO</td><td>169-28121</td><td>http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=169-28121</td></tr><tr><td>MIBK</td><td>WAKO</td><td>131-05645</td><td>http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspCode=W01W0113-0564</td></tr><tr><td>PMMA</td><td>MicroChem</td><td>PMMA</td><td>http://microchem.com/Prod-PMMA.htm</td></tr><tr><td>Aseton</td><td>WAKO</td><td>012-26821</td><td>http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=012-26821</td></tr></tbody></table>

elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından ws2 nanodevices durumlarda

Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating

Elektrolit çoğunluğuna tarafından taşıyıcı numara kontrolü yöntemi gösterilmiştir. Biz WS2 yolu ile bant yöntemi ya da bireysel WS2 nanotüpler atomik düz yüzeyli ince ince tabakalar WS2 nanotüpler süspansiyon dağıtıcı maddeler tarafından elde etmiş olursunuz. Elektron ışını litografi kullanılarak seçilen örnekleri içine aygıt fabrikasyon ve elektrolit aygıtlarda koymak. Kapı gerilim uygulama altında cihazların elektronik özellikleri nitelendirmiştir. Küçük kapı gerilim bölgesinde, elektrolit iyonu arayüzü doping büyük elektrik potansiyel damla ve sonuç Elektrostatik taşıyıcı yol açan örnekleri yüzeyi biriktirilir. Ambipolar transfer eğrisi Elektrostatik bu doping bölgede gözlenmiştir. Gate gerilimi daha da arttı, biz hangi iyonları WS2 katmanlara ara ve elektrokimyasal taşıyıcı doping fark da anlaşılacağı üzere bu kaynak tüketen mevcut başka bir ciddi artış bir araya geldi. Böyle elektrokimyasal doping bölgede üstüniletkenlik gözlenmiştir. Odaklı teknik elektrik-under-indüklenen kuantum faz geçiş ulaşmak için güçlü bir strateji sağlar.

Tipik transistör işlemleri bir bireysel WS2 NT ve WS2 pul aygıtların şekil 3a ve 3b, sırasıyla gösterilir nerede kaynağı geriliminin bir fonksiyonu olan kapı (V geçerli (benDS) drenaj G) güzel geleneksel sağlam kapı FET tek kutuplu kapısı Cevabıyla dikkate değer bir kontrast önceki yayın58' gösterilen bir ambipolar modunda çalışır. Tersine çevrilebilir ve y...

Burada, katı taşıyıcı sayısında elektrolit kullanarak denetlemek için bir iletişim kuralı mevcut.

Elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından WS2 Nanodevices durumlarda

A method of carrier number control by electrolyte gating is demonstrated. We have obtained WS2 thin flakes with atomically flat surface via scotch tape ...

Bu prosedürün genel amacı, taşıyıcı numarasını kontrol etmek ve tungsten disülfür transistörlerinde elektrik alanı kaynaklı kuantum faz geçişleri elde etmek için elektrolit geçit kullanmaktır. Bu teknik, elektrik alanı kaynaklı süper iletkenlik de dahil olmak üzere kuantum faz geçişlerini elde etmek için güçlü bir strateji sağlar. Bu tekniğin ana avantajı, elektrostatik veya elektrokimyasal katkılama ile büyük taşıyıcı yoğunluğunu indükleyen, düşük öngerilim voltajı altında bile güçlü elektrik alanının üretilebilmesidir.Nanotüp dispersiyonunu hazırlamaya başlamak için, yaklaşık 0.8 miligram tungsten disülfür nanotüpünü sekiz mililitre izopropil alkol ile birleştirin. Nanotüp tozunu izopropil alkolde dağıtmak için karışımı 20 dakika boyunca sonikleştirin. Süspansiyonun ısınmasını önlemek için, her beş dakikalık sonikasyondan sonra bir dakika dinlendirin.Ardından, bir spin kaplayıcıyı ve bağlı vakum pompasını açın. Vakum aynasının ortasına temiz bir silikon/silikon dioksit alt tabaka yerleştirin ve yerine sabitleyin. Mililitre başına 0.1 miligram tungsten disülfür nanotüp süspansiyonunu, alt tabaka yüzeyi tamamen kaplanana kadar alt tabakaya damlalar halinde uygulayın.Alt tabakayı 50 saniye boyunca 4.000 rpm'de döndürün. Tungsten disülfür pullarını hazırlamaya başlamak için, silikon içermeyen yapışkan bandın yapışkan tarafına küçük bir dökme tungsten disülfür numunesi yerleştirin. Yığından ince bir tungsten disülfür tabakasını mekanik olarak pul pul dökmek için bandı dikkatlice katlayın ve açın.Pul pul dökülmüş numune bandı ince bir tabaka halinde kaplayana kadar bandı katlamaya ve açmaya devam edin. Ardından, bandı temiz bir silikon/silikon dioksit alt tabakasının silikon dioksit yüzüne nazikçe uygulayın. Tungsten disülfür pullarını alt tabakaya aktarmak için banda hafif basınç uygulayın.Bandı alt tabakadan dikkatlice ayırın ve alt tabaka yüzeyini ince tungsten disülfür pulları ile kaplayın. Cihaz imalatına başlamak için, bir spin kaplayıcı vakum aynasının ortasına tungsten disülfür nanotüpler veya ince pullar ile kaplanmış bir silikon/silikon dioksit substratı yerleştirin. Yüzeyi kaplanana kadar alt tabakaya PMMA damlaları uygulayın.Alt tabakayı PMMA ile düzgün bir şekilde kaplamak için alt tabakayı 50 saniye boyunca 4.000 rpm'de döndürün, böylece tungsten disülfür nanotüpleri veya pulları havaya maruz kalmaktan koruyun. PMMA kaplı alt tabakayı bir dakika boyunca 180 santigrat derecede ısıtın. Ardından, alt tabakayı bir kamera ile donatılmış bir optik mikroskop sahnesine yerleştirin.Alt tabakayı 20X büyütmede inceleyin ve uygun boyutta altı ila 10 izole tungsten disülfür numunesi belirleyin. İzole edilen her örneğin 5X, 20X ve 100X büyütmede fotoğraflarını çekin. Ardından, CAD yazılımını açın ve alt tabaka kafes formatını yükleyin.Örneklerin resimlerini içe aktarın ve alt tabaka üzerindeki işaretlerden her resmin boyutunu ve konumunu belirleyin. Her numunenin etrafına 1.200 mikrometre kare ve 300 mikrometre kare çizin. Örneklerin yakınındaki ince yapılar hariç, her büyük karede kapı, kaynak, drenaj ve diğer pedler dahil olmak üzere büyük ölçekli desenler tasarlayın.Numune konumlarının hassas bir şekilde tanımlanması için her küçük kareye işaretler ekleyin. Desenler tüm örnekler için tasarlandığında, desenler ve işaretler dışındaki tüm desenleri silin. Desenleri ve işaretleri DXF dosyaları olarak dışa aktarın.Ardından, alt tabakayı bir elektron ışını litografi cihazının numune aşamasına yerleştirin. Numune aşamasını ana hazneye yerleştirin ve hazneyi boşaltmaya başlayın. Küçük işaretlerden oluşan DXF dosyasını bir hücre dosyasına dönüştürün.Elektron ışını litografisi için dosyayı işaretleyin ve dosyayı elektron ışını litografi cihazı için con formatında kaydedin. Ana hazne basıncı beş çarpı 10 üzeri eksi beş paskalın altına düştüğünde, cihaz yazılımını açın ve elektron tabancasını açın. Alt tabakayı küçük işaretlerle desenleyin.Ardından, aynı işlemi kullanarak alt tabakayı daha büyük tasarımlarla hafifçe vurun. Litografi tamamlandığında, elektron demetini kapatın ve yazılımdan çıkın. Ana hazneyi havalandırın ve desenli alt tabakayı çıkarın.30 saniye boyunca bir ila üç metil izobütil keton ve izopropil alkol karışımına daldırarak substratı geliştirin. Alt tabakayı izopropil alkolle yıkayın ve geliştirilen alt tabakayı bir nitrojen tabancasıyla kurulayın. Her örneğin 5X, 20X ve 100X büyütmede başka bir dizi fotoğrafını çekin.Görüntüleri CAD yazılımına aktarın. Görüntüleri tasarlanmış küçük işaretleyicilerle bulun. Ardından, cihazın ince yapısını tasarlayın.Alt tabakayı elektron ışını litografisi ile modelleyin, alt tabakayı geliştirin ve kurutun. Elektrot biriktirme işlemine başlamak için, desenli alt tabakayı bir buhar biriktirme alt tabaka tutucusuna sabitleyin. Alt tabaka tutucuyu bir transfer çubuğuna takın ve hazneyi boşaltın.Ardından, alt tabakayı evaporatörün ana odasına yerleştirin. Alt tabaka tutucuyu döndürmeye başlayın. Ana odayı boşaltın.Deklanşörü açın ve ilk yapışma tabakası olarak beş nanometre krom biriktirin. Ardından akımı 30 ampere yükseltin. Altını uygun biriktirme hızı ve kalınlığı ile buharlaştırın.Biriktirmeyi sonlandırmak için deklanşörü kapatın. Akımı yavaşça sıfıra düşürün ve akım kaynağını kapatın. Ardından, alt tabaka tutucu dönüşünü durdurun.Alt tabakayı çıkarmadan önce oda sıcaklığına soğuması için bir saat haznede dinlenmeye bırakın. Ardından, cihazın ince yapılarını açığa çıkarmaya özen göstererek pedleri ve kapı elektrotlarını bantla örtün. Elektrolit geçişi sırasında elektrotları korumak için 20 nanometrelik bir silikon dioksit tabakası biriktirin.Elektrot biriktirmenin ardından, alt tabakayı küçük parçalara ayırarak cihazları ayırın. Kalan PMMA ve altını çıkarmak için bir cihazı oda sıcaklığında bir saat boyunca asetona batırın. Ardından cihazı izopropil alkolle yıkayın ve nitrojen tabancasıyla kurulayın.Cihazı iletken gümüş macun ile bir talaş taşıyıcıya sabitleyin. Her bir elektrot pedini 25 mikrometre kalınlığında altın tellerle çip taşıyıcıdaki bir elektroda bağlayın. Sonra, bir cımbızı bir elektrolit çözeltisine batırın.Elektroliti, elektrot pedlerini örtmeden cihazın ince yapısına ve kapı pedine dikkatlice uygulayın. Ardından, talaş taşıyıcıyı ölçüm sistemi numune tutucusuna sabitleyin. Numune tutucuyu sisteme yerleştirmek için transfer çubuğunu kullanın.Odayı yüksek vakum koşullarına boşaltın. Taşıma ölçümlerini gerçekleştirmek için ölçüm yazılımı kullanın. Hem tungsten disülfür nanotüp hem de pul cihazları için ambipolar transfer eğrileri gözlendi.Ambipolar davranış geri dönüşümlü ve tekrarlanabilirdi, bu da bu işlemlerin elektrostatik dopingden kaynaklandığını düşündürdü. Bir tungsten disülfür nanotüp cihazının kaynak-boşaltma akımı, kapı voltajı ve bekleme süresinin bir fonksiyonu olarak incelendi. İlk doygunluk davranışı elektrostatik dopingi gösterdi.Daha yüksek kapı voltajlarında elektrokimyasal doping gözlendi. Kapı voltajı birkaç dakika boyunca sekiz voltta tutulduğunda kaynak boşaltma akımındaki dramatik artış, potasyum iyonlarının kristal yapıya zarar vermeden tungsten disülfür katmanlarına interkalasyonunu gösterdi. Tungsten disülfür pul cihazları için de benzer bir kapı tepkisi gözlendi.Kapı voltajı altı volta yükseltildiğinde doygunluk davranışı meydana geldi, ancak taşıyıcı yoğunluğunda önemli bir değişiklik gözlenmedi. Bu davranış elektrostatik dopingin göstergesiydi. Kaynak boşaltma akımı ve taşıyıcı yoğunluğu, kapı voltajı altı voltu aştığında arttı ve bu da interkalasyonun meydana geldiğini gösterdi.Elektrokimyasal katkılamadan sonra, hem tungsten disülfür nanotüp hem de pul cihazları düşük sıcaklıklarda süper iletkenlik gösterdi. Geliştirilmesinden sonra, bu teknik, yoğun madde fiziği ve malzeme bilimindeki araştırmacıların, elektrik alanı kaynaklı süper iletkenlik ve çeşitli malzemelerdeki yapı faz geçişleri dahil olmak üzere elektrik faz geçişlerini keşfetmelerinin yolunu açtı. Bu videoyu izledikten sonra, hem elektrostatik hem de elektrokimyasal doping için katılarda iyonik sıvı geçitin nasıl kullanılacağını iyi anlamış olmalısınız.

electric-field-control-electronic-states-ws2-nanodevices-electrolyte

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Biz cihaz imalat ve karbon nanotüp tabanlı yüksek frekans biyosensörler için ölçü protokol açıklar. Yüksek frekans algılama tekniği temel iyonik (Debye) tarama etkisi azaltır ve geleneksel elektronik biyosensörler başarısız yüksek iyonik gücü çözümleri ameliyat olmak için nanotüp biyosensör sağlar. Teknolojimiz noktası bakım (POC) fizyolojik gerekli koşulların faaliyet gösteren elektronik biyosensör için benzersiz bir platform sağlar.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

Bu kağıt galyum arsenit heteroyapıların üzerinde kapı tanımlı yarı iletken yan kuantum noktaları için ayrıntılı bir imalat protokolü sunar. Bu nano cihazlar kuantum bilgi işlem ya da tutarlı bir iletkenlik ölçümleri gibi diğer mezoskopik deneyler için kuantum bit olarak kullanımı için birkaç elektron yakalamak için kullanılır.

Gate tanımlı GaAs / AlGaAs Yanal Kuantum Noktalarının nano fabrikasyon

Biyomoleküler translokasyon deneyler için çözelti içinde katı-hal nanopores hazırlanması için bir yöntem sunulmuştur. Yüksek elektrik alanların kısa darbeleri uygulayarak, nanopore çapı kontrollü subnanometer hassasiyetle genişlemiş olabilir ve elektriksel gürültü karakteristikleri önemli ölçüde geliştirilmiş. Bu prosedür, deney koşulları altında, standart laboratuar ekipmanı kullanılarak yerinde gerçekleştirilir.

Boyutu ince ayar ve Solid-state nanopores Gürültü en aza indirmek

Doğal, düşük sıkma film sönümleme koşulları ve uzun yerleşme zamanlarda saçak alan elektrostatik MEMS aktüatörler sonuçlarının cihaz sağlam tasarımı, geleneksel adım toplamanın kullanarak geçiş işlemleri yaparken. Arasında geçiş yaparken DC-dinamik dalga ile zaman iyileşme anahtarlama Gerçek-zamanlı saçak-alan yerleşme zamanını azaltır aktüatörler MEMS için aşağı-yukarı ve aşağı-yukarı devletler.

Real-Time DC-dinamik Öngerilimlenmesi Yöntem Ciddi Underdamped saçak-alanında Elektrostatik MEMS Eyleyiciler Zaman İyileştirme Anahtarlama

Bu makale, tünelleme mikroskobu çalışmalarını taramak için Coulomb safsızlıkları ile süslenmiş, kapıyla ayarlanabilir bir grafen cihazının üretim sürecini detaylandırmaktadır. Yüklü safsızlıkların varlığında grafenin uzamsal olarak bağımlı elektronik yapısını haritalamak, yerel bir Coulomb potansiyeline yanıt olarak göreli yük taşıyıcılarının benzersiz davranışını ortaya çıkarır.

Coulomb İmpürite Tarama Tünel Mikroskobu Çalışmaları Kapısı-ayarlanabilir Grafen Cihazlarının İmalatı

Silikon metal oksit yarı iletken kuantum noktalarına dayalı tek elektronlu pompalarla ilgili üretim süreci ve deneysel karakterizasyon teknikleri tartışılmaktadır.

Tek elektron pompalayabilme için Silikon Metal-oksit-yarıiletken Kuantum Noktaları

Bu kağıt, yardımlı dielectrophoresis için gösterdi akışı nanowire cihazların kendinden montajlı. Bir silikon nanowire alan etkili transistör imalatı örnek olarak gösterilir.

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

İyon taşıma yolları düzeltme tek yönlü electrohydrodynamic iyon sürükledi akışları oluşturmak için etkili bir yöntemdir. Bir iyon değiştirme membran bir akışı kanal olarak ayarlayarak, elektriksel olarak polarize bir koşulu oluşturulur ve bir elektrik alanı dışarıdan uygulandığında yönlendirilmesi için sıvı akışı neden olur.

Üretimi ve Electrohydrodynamic kontrolünü akar sulu elektrolit çözümlerinde

Makaleyi gelecekteki düşük boyutlu nanoelektronik geliştirilmesi için bir standart ve güvenilir üretim yordamı tanıtmak amaçlanmaktadır.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

Yüksek kaliteli Schottky kişiler kazanma verimli kapısı modülasyon heterostructure alan etkili transistörler (HFETs) içinde ulaşmak için şarttır. Biz imalat metodolojisi ve GaN şablonları temel moleküler ışın plazma destekli epitaxy tarafından yetiştirilen Schottky diyotlar Zn-kutup BeMgZnO/ZnO heterostructures yüksek yoğunluklu iki boyutlu elektron gaz (2DEG), ile üzerinde özellikleri mevcut.

Moleküler ışın plazma destekli Epitaxy tarafından yetiştirilen Zn-kutup BeMgZnO/ZnO Heterostructure üzerinde Schottky diyotlar imalatı

Mevcut protokol, elektrolit kapılı grafen alan etkili transistör (EGGFET) biyosensörünün gelişimini ve biyobelirteç immünoglobulin G (IgG) tespitindeki uygulamasını göstermektedir.

Biyobelirteç Tespiti için Elektrolit Kapılı Grafen Alan Etkili Transistörün Geliştirilmesi ve İşlevselleştirilmesi

Öğrenin elektrolit kapılaması ile WS2 nanotüplerinde taşıyıcı yoğunluğunu kontrol etmeyi ve elektrik alanıyla indüklenen kuantum faz geçişlerini keşfetmeyi. Bu yöntem süperiletkenlik araştırmalarında yeni olanaklar sunar.

Elektrik alanı kontrol elektronik elektrolit çoğunluğuna tarafından WS₂ Nanodevices durumlarda

Daha fazla video keşfet