Authors
Contact Us

Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

We describe the approaches for the device fabrication and electrical characterization of molybdenum diselenide (MoSe2) layer semiconductor nanostructures with different thicknesses. In addition, the fabrication of ohmic contacts for MoSe2-layer nanocrystals by the focused-ion beam deposition method using platinum (Pt) as a contact metal is described.

Abstract

أشباه الموصلات طبقة مع معالجتها بسهولة ثنائية الأبعاد (2D) هياكل يحمل التحولات فجوة الحزمة غير المباشرة، لمباشرة والأداء الترانزستور متفوقة، والتي تشير إلى اتجاه جديد لتطوير الجيل القادم من سامسونج والأجهزة الضوئية والإلكترونية مرنة. وقد لوحظ على نطاق واسع تعزيز كفاءة التلألؤ الكم في هذه البلورات 2D رقيقة بالذرة. ومع ذلك، آثار البعد وراء سمك الحبس الكم أو حتى على نطاق ميكرومتر لا يتوقع ونادرا ما لوحظ. في هذه الدراسة، ثنائي سيلينيت الموليبدينوم (موس 2) طبقة البلورات مع مجموعة سمك 6-2،700 نانومتر ملفقة كما سنتين أو الأجهزة الطرفية أربع سنوات. وقد تحقق تشكيل الاتصال أومية بنجاح للتركيز أيون شعاع (الاكذوبه) طريقة الترسيب باستخدام البلاتين (حزب العمال) كمعدن للإتصال به. أعدت بلورات طبقة مع مختلف السماكات من خلال تقشير ميكانيكية بسيطة باستخدام الشريط التكعيب. الجهد الحالي measuremen منحنىوأجريت البحوث لتحديد قيمة التوصيل من البلورات النانوية طبقة. وبالإضافة إلى ذلك، وارتفاع القرار المجهر الإلكتروني النافذ، واستخدمت في منطقة مختارة حيود الإلكترون، والتشتت للطاقة الطيفي للأشعة السينية لتحديد خصائص واجهة للاتصال معادن أشباه الموصلات من موسي 2 أجهزة ملفقة الاكذوبه. بعد تطبيق النهج، وقد لوحظ الموصلية كبير تعتمد على سمك الكهربائي في مجموعة وسمك واسعة للطبقة أشباه الموصلات موسي 2. ارتفع الموصلية من قبل أكثر من عقدين من أوامر من حجم من 4.6 إلى 1500 Ω - 1 سم - 1، مع انخفاض في سمك من 2700 إلى 6 نانومتر. وبالإضافة إلى ذلك، أشار الموصلية التي تعتمد على درجة الحرارة التي رقيقة موسي 2 متعددة الطبقات أظهرت ضعف إلى حد كبير سلوك شبه موصلة مع الطاقات تفعيل 3،5-8،5 إلكترون فولت، التي هي أصغر بكثير من تلك (36-38 إلكترون فولت) من الجزء الأكبر. بروباويقترح خصائص النقل سطح المهيمن بلي وجود تركيز الإلكترون سطح عالية في موس 2. يمكن الحصول على نتائج مشابهة لغيرها من المواد طبقة أشباه الموصلات مثل موس 2 و WS 2.

Introduction

dichalcogenides الانتقال المعدنية (TMDS)، مثل موس 2، موس 2، WS 2، وWSE 2، لديها ثنائي الأبعاد (2D) بنية الطبقة مثيرة للاهتمام وخصائص شبه الموصلة 1-3. لقد اكتشف العلماء مؤخرا أن هيكل أحادي الطبقة من MOS 2 يظهر تحسينات كبيرة في كفاءة الباعثة للضوء بسبب تأثير الحبس الكم. وقد اجتذب هذا الاكتشاف من المواد الجديدة أشباه الموصلات ذات فجوة الحزمة المباشرة اهتماما كبيرا 4-7. وبالإضافة إلى ذلك، فإن هيكل طبقة تجريد بسهولة من TMDS هو منصة ممتازة لدراسة الخصائص الأساسية للمواد 2D. على عكس الجرافين المعدني دون فجوة الحزمة، TMDS لها خصائص شبه الموصلة الكامنة ولها فجوة نطاقها في حدود 1-2 فولت 1،3،8. الهياكل 2D من المركبات ثلاثية من TMDS 9 و إمكانية دمج هذه المركبات مع الجرافين توفر مقابل غير مسبوقortunity لتطوير الأجهزة الإلكترونية سامسونج ومرنة.

على عكس الجرافين، القيم التنقل درجة حرارة الغرفة الإلكترون من 2D TMDS هي بمستوى صوت معتدل (1-200 سم 2 V - 1 ثانية - 1 لموس 10-17 فبراير، ما يقرب من 50 سم 2 V - 1 ثانية - 1 لموسي 2 18 ). تم الإبلاغ عن القيم التنقل المثلى من الجرافين لتكون أعلى من 10000 سم 2 V - 1 ثانية - 19-21 يناير على الرغم من ذلك، الطبقات الوحيدة TMD شبه الموصلة يحمل أداء الجهاز ممتازة. على سبيل المثال، والطبقات الوحيدة MOS 2 و 2 موز أو متعدد الطبقات حقل التأثير الترانزستور المعرض عالية للغاية على / قبالة نسب تصل إلى 10 6 -10 9 10،12،17،18،22. لذلك، لا بد من فهم الخواص الكهربائية الأساسية لل2D TMDS والمواد السائبة الأشعة تحت الحمراء.

ومع ذلك، فقد تعرقلت الدراسات من الخواص الكهربائية للمواد طبقة جزئيا بسبب صعوبة في تشكيل الاتصال أومية جيد على بلورات طبقة. ثلاثة مناهج، ترسب قناع الظل (SMD) 23، شعاع الإلكترون الطباعة الحجرية (EBL) 24،25، والتي تركز أيون شعاع (الاكذوبه) الترسيب، وقد استخدمت 26،27 لتشكيل الاتصالات الكهربائية على المواد متناهية الصغر. لأن مصلحة الارصاد الجوية عادة ما ينطوي على استخدام الشبكة النحاسية كقناع، والتباعد بين قطبين الاتصال هو في الغالب أكبر من 10 ميكرون. على عكس EBL والاكذوبه الترسيب، ويتم تنفيذ ترسب المعادن صفائف الكهربائي على ركيزة دون استهداف أو اختيار المواد النانوية من الفائدة في الأسلوب مصلحة الارصاد الجوية. هذا النهج لا يمكن أن يضمن أن أنماط معدنية تترسب بشكل صحيح على المواد النانوية الفردية والأقطاب. نتيجة للأسلوب مصلحة الارصاد الجوية لديها عنصر الصدفة. وتستخدم أساليب ترسب EBL والاكذوبه فيالمجهر الإلكتروني الماسح (SEM) النظام؛ المواد النانوية ويمكن ملاحظة مباشرة واختيار لترسب الكهربائي. بالإضافة إلى ذلك، EBL يمكن استخدامها لصنع بسهولة أقطاب معدنية مع خط العرض والاتصال الكهربائي تباعد أصغر من 100 نانومتر. ومع ذلك، فإن المتبقي مقاومة على سطح المواد متناهية الصغر اليسار أثناء الطباعة الحجرية يؤدي حتما إلى تشكيل طبقة عازلة بين القطب المعادن والمواد متناهية الصغر. وهكذا، EBL يؤدي إلى مقاومة اتصال عالية.

والميزة الرئيسية لتصنيع الكهربائي من خلال الاكذوبه ترسب هو أنه يؤدي إلى انخفاض المقاومة للإتصال به. لأنه يتم تنفيذ ترسب المعادن من قبل التحلل من السلائف العضويه باستخدام شعاع أيون في منطقة محددة، وترسب المعادن والأيونات القصف تحدث في وقت واحد. هذا يمكن أن تدمر واجهة معدنية أشباه الموصلات ومنع تشكيل شوتكي للإتصال به. يمكن ايون القصف أيضا القضاء على الملوثات السطحية مثل HYDROCARالحلوى وأكاسيد الأم، مما يقلل مقاومة للإتصال به. وقد تجلى أومية تلفيق الاتصال من خلال الاكذوبه ترسب المواد النانوية مختلفة 27-29. وبالإضافة إلى ذلك، فإن الإجراء تلفيق كامل في النهج ترسب الاكذوبه هو أبسط من ذلك في EBL.

كما تظهر أشباه الموصلات طبقة عادة التوصيل الكهربائي متباين للغاية، والتوصيل في الاتجاه طبقة إلى طبقة هو عدة أوامر من حجم أقل من ذلك في الاتجاه في الطائرة 30،31. هذه الخاصية تزيد من صعوبة افتعال الاتصالات أومية وتحديد التوصيل الكهربائي. لذلك، في هذه الدراسة، تم استخدام الاكذوبه ترسب لدراسة الخواص الكهربائية للالنانو طبقة أشباه الموصلات.

Protocol

1. توصيف الهيكلي للموز 2 بلورات طبقة (انظر الخطوة 1 في الشكل 1)

  1. XRD القياس الداخلي
    1. جبل الكريستال طبقة موس 2 (مع نطاق حجم 5 × 5 × 0،1 حتي 10 × 10 × 0.5 مم 3) أو مسحوق الكريستال (التي كانت مختلطة مع مسحوق الكوارتز والموثق وطخت على شريحة زجاجية) على حامل.
    2. اضغط على حامل من قبل شريحة زجاجية لضمان طبقة الكريستال بالتوازي مع السطح إلى السطح حامل.
    3. تحميل صاحب العينة في ديفراكتوميتر.
    4. إغلاق أبواب ديفراكتوميتر.
    5. معايرة خط شعاع وفقا لتعليمات الشركة الصانعة.
    6. المعلمات قياس المدخلات مثل 2 مسح مجموعة (10-80 درجة)، والزيادة (0.004 درجة)، وزمن السكون (0.1 ثانية).
    7. بدء تشغيل البرنامج مركز DIFFRAC.Measurement على الكمبيوتر تعلق على ديفراكتوميتر ثم قم بحفظ ملف البيانات واسم البيانات وفقا لبروتو الشركة المصنعةالعقيد.
    8. تحليل نمط حيود الأشعة السينية عن طريق تحديد المواقف من قمم الحيود باستخدام برنامج ومن ثم مقارنتها مع البيانات القياسي من قاعدة بيانات بطاقة JCPDS لتأكيد جودة واحدة خارج نطاق الطائرة التوجه واحدة البلورية من بلورات طبقة موس 2 32،33 .
  2. الدقيقة رامان القياس الداخلي
    1. إجراء معايرة المعدات رامان باستخدام رقاقة السيليكون كما العينة القياسية. قياس رقاقة السيليكون هو نفس الإجراء الموضح أدناه للحصول على المهتمين موسي 2 طبقة الكريستال.
    2. شن طبقة الكريستال موس 2 على شريحة زجاجية.
    3. تحميل شريحة زجاجية على حامل من المجهر الضوئي والتركيز سطح العينة مع مصدر الضوء الأبيض.
    4. التبديل مصدر الضوء من الضوء الأبيض إلى شعاع ليزر (الطول الموجي في 514 نانومتر).
    5. المعلمات قياس المدخلات مثل مسح مجموعة متجه مموج موجه (150-500 سم -1)، وintegrالوقت أوجه (10 ثانية)، وعدد مرات الفحص (10-30 مرات).
    6. بدء تشغيل البرنامج على جهاز الكمبيوتر تعلق على مطياف رامان ثم قم بحفظ البيانات واسم الملف البيانات وفقا لبروتوكول الشركة الصانعة.
    7. تحليل الطيف رامان من خلال تحديد الاعراض ذروتها والمواقف باستخدام برنامج ومن ثم مقارنة مع بيانات قياسية من الإشارات إلى التأكد من نوع البنية البلورية وجودة البلورات طبقة موس 2 34،35.

2. تصنيع موسي 2 طبقة النانوية الأجهزة

  1. التقشير الميكانيكي للبلورات طبقة
    1. ملاقط نظيفة مع الأسيتون والكحول.
    2. اختيار بلورات موسي 2 طبقة (4-8 قطع) مع سطح لامع (أي مرآة تشبه الكريستال الوجه) وحجم مساحة أكبر من مساحة 0.5 X 0.5 ملم 2 مع ملاقط ووضعها على الشريط تقطيع مع حجم منطقة 20 × 60 مم 2.
    3. أضعاف الشريط في نصف لقشر الكريستال طبقة وتكرار عمل ما يقرب من عشرين مرة. عادة بلورات طبقة يمكن تجريده إلى العديد من بلورات ميكرومتر الحجم في عرض (راجع الخطوة 2 في الشكل 1).
    4. تحميل شريط تقطيع مع مسحوق طبقة النانوية في غرفة SEM لمراقبة الأحجام والأشكال التضاريسية من هذه جردت موسي 2 طبقة بلورة مكروية. إذا التوزيعات عرض النانوية طبقة هي في 1-20 ميكرون، ويمكن أن مسحوق النانوية تلبية معايير لتصنيع الجهاز.
  2. تشتت البلورات النانوية طبقة على قالب جهاز
    1. ضع الشريط تقطيع مع مسحوق طبقة النانوية رأسا على عقب على قالب الجهاز. القالب هو شافي 2 (300 نانومتر) المغلفة الركيزة السيليكون مع ستة عشر نقوش ما قبل منظمة الشفافية الدولية (30 نانومتر) / الاتحاد الافريقي (90 نانومتر) الأقطاب الكهربائية على سطح شافي 2 (انظر الخطوة 4 في الشكل 1). حجم مساحة القالب هو 5 × 5 مم 2.
    2. اضغط على الشريط التكعيب برفق لجعل بعض البلورات النانوية (ما يقرب من 10 إلى 100 قطعة) تقع على القالب.
    3. تحقق من كثافة عدد وحالة تشتت النانوية على القالب بواسطة المجهر الضوئي أو في بعض الأحيان من قبل SEM إذا كانت البلورات النانوية متفرقة يمكن يكن لوحظ من قبل المجهر الضوئي. عادة 2-5 قطع من البلورات النانوية (حجم مساحة أكبر من مساحة 2 × 2 ميكرون 2) تفرقوا في ساحة المركز (بمساحة 80 × 80 ميكرون 2) من القالب دون تداخل مع بعضها البعض هي حالة أفضل لتجهيز الاكذوبه المقبل .
  3. التصنيع الكهربائي التي كتبها FIB
    1. جبل قوالب على حامل الاكذوبه باستخدام إجراء الشريط احباط النحاس. عادة، كان مطلوبا مجال إجراء الشريط من 3 × 2.4 سم 2 لتركيب قوالب 6-8.
    2. تحميل حامل في غرفة الاكذوبه.
    3. إخلاء الغرفة إلى درجة فراغ وصولا الى 10 -5 ميليبار بالضغط على زر"مضخة".
    4. تعيين شعاع الالكترون الحالية (41 سنويا) وتسارع الجهد (10 كيلو فولت) لوضع SEM.
    5. تعيين شعاع ايون الحالية (0.1 غ)، وتسارع الجهد (30 كيلو فولت) لوضع الاكذوبه.
    6. الاحماء نظام شعاع ايون والغاز حقن نظام (GIS) من خلال النقر على "شعاع على" الزر والزر "البارد" في "حقن الغاز" كتلة، على التوالي.
    7. بدوره على شعاع الإلكترون عن طريق النقر على زر "شعاع على" وتركيز الصورة في التكبير المنخفض لل100X.
    8. تعيين المسافة ض محوري عمل (WD) في 10 ملم لوضع SEM.
    9. تعيين التكبير في 5،000X والتركيز.
    10. ضبط زاوية الميل للحامل إلى 52 درجة بالضغط على زر "الملاحة" وإدخال زاوية الميل "52".
    11. حدد طبقة النانوية موسي 2 مع سماكة معينة (تتراوح من 5 إلى 3000 نانومتر) ومستطيلة ومربعة الشكل للفابريكا الكهربائينشوئها.
    12. أخذ صور SEM في تكبير مختلفة (من 1،000X إلى 10،000X) من المواد البكر المستهدفة قبل القطب تلفيق بالنقر على زر "لقطة".
    13. التبديل إلى فيب وضع واتخاذ صورة الاكذوبه التي وضع لقطة للحد من وقت التعرض للمواد المستهدفة في إطار أيون شعاع القصف.
    14. تحديد منطقة ترسب الكهربائي، تحديد وضع "حزب العمال ترسب"، وإدخال سمك (0،2-1،0 ميكرون) قيمة حزب العمال القطب المودعة.
    15. يعرض الشعرية نظم المعلومات الجغرافية في الغرفة عن طريق النقر على مربع "حزب العمال إقلاع" في "حقن الغاز" كتلة.
    16. أخذ صورة عن طريق وضع لقطة مرة أخرى وتعديل موقف الأقطاب إذا كان نمطا محددا تحديدا في الأصل يتحول قليلا.
    17. بدوره على ترسب الاكذوبه من خلال النقر على زر "ابدأ الزخرفة".
    18. بعد الترسيب، ورسم الشعرية GIS مرة أخرى بواسطة unclicking مربع "حزب العمال دالجيش الشعبي "في" حقن الغاز "كتلة.
    19. التبديل إلى وضع SEM وتحقق نتيجة للأقطاب حزب العمال تترسب على الطبقة النانوية.
    20. أخذ صور SEM في تكبير مختلفة من الأجهزة مع الانتهاء من اثنين أو أربعة أقطاب (راجع الخطوة 3 في الشكل 1).
    21. ضبط زاوية الميل للعودة حامل ل0 درجة عن طريق النقر على زر "الملاحة" وإدخال الميل زاوية "0".
    22. اتخاذ أعلى الصور شوهدت SEM في تكبير مختلفة لتقديرات العرض المادية والقطب بين المسافة من خلال النقر على زر "لقطة".
    23. إيقاف تشغيل أنظمة شعاع شعاع الإلكترون والأيونات ويبرد نظام GIS من خلال النقر على زر "شعاع إيقاف" والزر "الحارة" في "حقن الغاز" كتلة، على التوالي.
    24. تنفيس عن الغرفة عن طريق إدخال غاز النيتروجين من خلال النقر على أزرار "تنفيس" ثم أخذ حاملللخروج من الغرفة. وعادة ما يستغرق 5 إلى 10 دقيقة لإنهاء عملية التنفيس.
    25. أغلق باب الغرفة وإخلاء القاعة.

3.، توصيف طبقة موس 2 الأجهزة النانوية

  1. قياس سمك طبقة البلورات النانوية التي كتبها AFM
    1. تثبيت ناتئ AFM لصاحب التحقيق.
    2. تشغيل برنامج AFM وتحديد وضع "ScanAsyst".
    3. تحميل صاحب التحقيق وتوصيله مع رئيس ليزر ديود من محطة AFM.
    4. إجراء المعايرة لمحاذاة موقف شعاع الليزر الحادث والذي تم تشييده وفقا لبروتوكول الشركة الصانعة.
    5. جبل العينة (الشريحة قالب مع الأجهزة طبقة النانوية أقيمت الاكذوبه) على صاحب العينة التي كتبها النحاس الشريط احباط.
    6. تحميل صاحب العينة إلى محطة AFM.
    7. نقل صاحب العينة إلى موقف تقريبا تحت شعاع ليزر أو AFM cantilevإيه.
    8. انخفاض بانخفاض AFM تعزية إلى موقف التركيز من خلال التركيز على صورة المجهر الضوئي من النانوية طبقة.
    9. معلمات الإدخال المسح الضوئي مثل منطقة المسح الضوئي (6 × 30/06 × 30 ميكرون 2)، وتردد (0،5-1،5 هرتز)، والقرار (256-512 خطوط).
    10. بدء تشغيل البرنامج وحفظ البيانات وفقا لبروتوكول الشركة المصنعة.
    11. رفع تعزية AFM واتخاذ صاحب العينة بها.
    12. تحميل العينة الثانية وتكرار إجراء القياس المذكورة أعلاه إذا دعت الحاجة.
    13. تقدير سمك طبقة البلورات النانوية من خلال تحليل AFM صورة وارتفاع الشخصي باستخدام برنامج "تحليل NanoScope". اختر وضعا الارتفاع الجانبي من الصورة AFM وتحديد متوسط ​​قيمة سمك من منطقة تتسطح الملف الشخصي. (انظر الشكل 2D و 2E)
  2. الحالي مقابل الجهد (IV) قياس طبقة البلورات النانوية
    1. جبلالعينة (الشريحة قالب مع الأجهزة طبقة النانوية أقيمت الاكذوبه) على الركيزة الميكا التي كتبها النحاس الشريط احباط.
    2. السندات الأسلاك مصقول أو أسلاك النحاس على الأقطاب من رقاقة عجينة حج. (انظر الخطوة 4 في الشكل 1).
    3. تحميل العينة المكتملة في غرفة محطة التحقيق وإصلاحه على صاحب العينة التي كتبها النحاس الشريط احباط. وتقع محطة التحقيق المبردة في بيئة مظلمة. (راجع الخطوة 5 في الشكل 1).
    4. لحام الأسلاك الكهربائية من العينة وأقطاب معدنية من واحد تحقيقات من جانب واحد.
    5. سقف أعلى الغرفة وإخلاء الغرفة وصولا الى 10 -4 مليبار. تهدئة العينة إلى 77 K من خلال إدخال النيتروجين السائل في محطة التحقيق. ضبط نطاق درجة الحرارة (عادة 80-320 K)، الفاصلة، ويسكن الوقت للتحكم في درجة الحرارة. (ضروري فقط لقياس تعتمد على درجة الحرارة).
    6. تعيين نطاق الكاسح الجهد المطبق (عادة من -1 إلى 1 V)، والجهد الأسواق العالمية ضغطهاrval (0.01 V)، والتيار القصوى محدود (10 أو 100 أمبير) في الكهربية متعددة الوظائف الفائق مقاومة لقياس IV-المحطة اثنين. لقياس أربع سنوات المحطة، تعيين تطبيق مجموعة الكاسح الحالي (عادة من -100 إلى 100 أمبير) والفترة الحالية (1 أمبير).
    7. بدء تشغيل البرنامج وحفظ البيانات IV في درجة حرارة الغرفة أو في درجات حرارة مختلفة.
    8. فتح غطاء غرفة إذا لزم الأمر واتخاذ عينة من الغرفة.
    9. تحميل العينة الثانية إذا دعت الحاجة وكرر الإجراء هو موضح أعلاه.
    10. تحليل منحنى IV بالتآمر لقياس التيار مقابل البيانات الجهد المطبق باستخدام البرنامج. تناسب منحنى IV عن طريق تحديد وظيفة تركيب الخطي. تحقق الخطي من المنحنى الرابع والحصول على قيمة المنحدر (أي القيمة تصرف). (راجع الخطوة 6 في الشكل 1).
    11. كرر الخطوة 3.2.10 لمنحنيات IV مeasured عند درجات حرارة مختلفة إذا دعت الحاجة.
    12. حساب قيمة التوصيل (σ) وفقا للمعادلة σ = G (ر / TW) من خلال اعتماد المعايير التي حصل عليها IV، SEM، وقياسات AFM بما في ذلك تصرف (G)، وسمك (ر)، والعرض (ث) وطول ( ل) من النانوية طبقة.
    13. رسم منحنيات للتصرف والموصلية القيم مقابل سمك طبقة البلورات النانوية.

النتائج

قيم العزم للتصرف الكهربائية (G) والتوصيل (σ) للمواد النانوية مع طبقة سمك مختلفة تعتمد اعتمادا كبيرا على جودة الاتصالات الكهربائية. الاتصالات أومية من موسي-محطة مصنعان FIB-ترسب تتميز الأجهزة 2 عن طريق قياس الجهد الحالي (I - V) منحنى. وتظهر منحنيات V ...

Discussion

تحديد دقيق لقيمة σ والاعتماد بعدها في البلورات النانوية طبقة يعتمد بشكل كبير على جودة الاتصالات الكهربائية. طريقة ترسب الاكذوبه استخدامها لترسيب المعدن الكهربائي لعبت دورا حاسما في كل مراحل الدراسة. وفقا لالكهربائية، ويحلل الهيكلي، والتكوين، وتلفيق من الاتصا...

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

RSC thanks the support of the National Science Council (NSC) of Taiwan under Project NSC 102-2112-M-011-001-MY3. YSH acknowledges the support of the NSC of Taiwan under Project NSC 100-2112-M-011-001-MY3.

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
HRTEM&SEADFEI (http://www.fei.com/products/tem/tecnai-g2/?ind=MS)Tecnai™ G2 F-20
SEM&EDSHITACHI (http://www.hitachi-hitec.com/global/em/sem/sem_index.html)S-3000H
FIBFEI (http://www.fei.com/products/dualbeam/versa-3d/)Quanta 3D FEG
AFMBRUKER (http://www.bruker.com/products/surface-analysis/atomic-force-microscopy/dimension-icon/overview.html)Dimension Icon
XRDBruker (https://www.bruker.com/products/x-ray-diffraction-and-elemental-analysis/x-ray-diffraction/d2-phaser/learn-more.html)D2 PHASER X-ray Diffractometer
RamanRenishaw (http://www.renishaw.com/en/renishaw-enhancing-efficiency-in-manufacturing-and-healthcare--1030)inVia Raman microscope system
Keithley-4200keithley (http://www.keithley.com.tw/products/dcac/currentvoltage/4200scs)4200scs
ultralow current leakage cryogenic probe stationLakeshore Cryotronics (http://www.lakeshore.com/)TTP4
copper foil tape3M (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 pasteWell-Being (http://www.gredmann.com/about.htm)MS-5000
Cu wireGuv Team (http://www.guvteam.com)ICUD0D01N
dicing tapeNexteck (http://www.nexteck-corp.com/tw/product-tape.html)contact vender
micaCentenary Electronic (http://100y.diytrade.com/sdp/307600/4/pl-1175840/0.html)T0-200
enamel wireLight-Tech Electronics (http://www.ltc.com.tw/product_info.php/products_id/57631)S.W.G #38

References

  1. 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).
  2. Ataca, C., Sahin, H., Ciraci, S. Single-layer MX2 transition-metal oxides and dichalcogenides in a honeycomb-like structure. J. Phys. Chem. C. 116 (16), 8983-8999 (2012).
  3. Wang, Q. H., Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, J. N., Strano, M. S. Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides. Nature Nanotech. 7 (11), 699-712 (2012).
  4. Mak, K. F., Lee, C., Hone, J., Shan, J., Heinz, T. F. Atomically thin MoS2: A new direct-gap semiconductor. Phys. Rev. Lett. 105 (13), 136805 (2010).
  5. Splendiani, A., et al. Emerging photoluminescence in monolayer MoS2. Nano Lett. 10 (4), 1271-1275 (2010).
  6. Lebègue, S., Eriksson, O. Electronic structure of two-dimensional crystals from ab initio theory. Phys. Rev. B. 79 (11), 115409 (2009).
  7. Kuc, A., Zibouche, N., Heine, T. Influence of quantum confinement on the electronic structure of the transition metal sulfide TS2. Phys. Rev. B. 83 (24), 245213 (2011).
  8. Yoffe, A. D. Layer compounds. Annu. Rev. Mater. Sci. 3, 147-170 (1993).
  9. Chen, Y., et al. Tunable band gap photoluminescence from atomically thin transition-metal dichalcogenide alloys. ACS Nano. 7 (5), 4610-4616 (2013).
  10. Radisavljevic, B., Kis, A. Mobility engineering and a metal-insulator transition in monolayer MoS2. Nature Mater. 12 (9), 815-820 (2013).
  11. Zhang, Y., Ye, J., Matsuhashi, Y., Iwasa, Y. Ambipolar MoS2 thin flake transistors. Nano Lett. 12 (3), 1136-1140 (2012).
  12. Liu, H., Neal, A. T., Ye, P. D. Channel length scaling of MoS2 MOSFETs. ACS Nano. 6 (10), 8563-8569 (2012).
  13. Ghatak, S., Pal, A. N., Ghosh, A. Nature of electronic states in atomically thin MoS2 field-effect transistors. ACS Nano. 5 (10), 7707-7712 (2011).
  14. Ong, Z. Y., Fischetti, M. V. Mobility enhancement and temperature dependence in top-gated single-layer MoS2. Phys. Rev. B. 88 (16), (2013).
  15. Hwang, W. S., et al. Comparative study of chemically synthesized and exfoliated multilayer MoS2 field-effect transistors. Appl. Phys. Lett. 102 (4), 165316 (2013).
  16. Park, W., et al. Oxygen environmental and passivation effects on molybdenum disulfide field effect transistors. Nanotechnology. 24 (9), 095202 (2013).
  17. Wu, W., et al. High mobility and high on/off ratio field-effect transistors based on chemical vapor deposited single-crystal MoS2 grains. Appl. Phys. Lett. 102 (14), 142106 (2013).
  18. Larentis, S., Fallahazad, B., Tutuc, E. Field-effect transistors and intrinsic mobility in ultra-thin MoSe2 layers. Appl. Phys. Lett. 101 (22), 223104 (2012).
  19. Bolotin, K. I., et al. Ultrahigh electron mobility in suspended graphene. Solid State Commun. 146 (9), 351-355 (2008).
  20. Novoselov, K. S., et al. Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene. Nature. 438 (7065), 197-200 (2005).
  21. Zhang, Y., Tan, Y. W., Stormer, H. L., Kim, P. Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry's phase in graphene. Nature. 438 (7065), 201-204 (2005).
  22. Radisavljevic, B., Radenovic, A., Brivio, J., Giacometti, V., Kis, A. Single-layer MoS2 transistors. Nature Nanotech. 6 (3), 147-150 (2011).
  23. Chang, C. Y., et al. Electrical transport properties of single GaN and InN nanowires. J. Electro. Mater. 35 (4), 738-743 (2006).
  24. Calarco, R., et al. Size-dependent photoconductivity in MBE-grown GaN-nanowires. Nano. Lett. 5 (5), 981-984 (2005).
  25. Soci, C., et al. ZnO nanowire UV photodectors with high internal gain. Nano Lett. 7 (4), 1003-1009 (2007).
  26. Nam, D. T., Fischer, J. E. Disorder effects in focused-ion-beam-deposited Pt contacts on GaN nanowires. Nano Lett. 5 (10), 2029-2033 (2005).
  27. Chen, R. S., et al. Anomalous quantum efficiency for photoconduction and its power dependence in metal oxide semiconductor nanowires. Nanoscale. 5 (15), 6867-6873 (2013).
  28. Chen, R. S., Tang, C. C., Shen, W. C., Huang, Y. S. Thickness-dependent electrical conductivities and ohmic contacts in transition metal dichalcogenides multilayers. Nanotechnology. 25 (41), (2014).
  29. Huang, Y. H., Peng, C. C., Chen, R. S., Huang, Y. S., Ho, C. H. Transport properties in semiconducting NbS2 nanoflakes. Appl. Phys. Lett. 105 (9), (2014).
  30. Hu, S. Y., Liang, C. H., Tiong, K. K., Lee, Y. C., Huang, Y. S. Preparation and characterization of large niobium-doped MoSe2 single crystals. J. Crystal Growth. 285 (3), 408-414 (2005).
  31. Das, S., Appenzeller, J. Where does the current flow in two-dimensional layered systems. Nano Lett. 13 (7), 3396-3402 (2013).
  32. Cullity, B. D. . Elements of X-ray Diffraction. , (1978).
  33. Jadczak, J., et al. Composition dependent lattice dynamics in MoSxSe(2-x) alloys. J. Appl. Phys. 116 (19), 193505 (2014).
  34. Weber, W. H., Merlin, R. . Raman Scattering in Materials Science. , (2000).
  35. Tonndorf, P., et al. Photoluminescence emission and Raman response of monolayer MoS2, MoSe2, and WSe2. Opt. Express. 21 (4), 4908-4916 (2013).
  36. Hu, S. Y., Liang, C. H., Tiong, K. K., Lee, Y. C., Huang, Y. S. Preparation and characterization of large niobium-doped MoSe2 single crystals. J. Crystal Growth. 285 (3), 408-414 (2005).
  37. Hu, S. Y., Liang, C. H., Tiong, K. K., Huang, Y. S. Effect of Re dopant on the electrical and optical properties of MoSe2 single crystals. J. Alloys Compounds. 442 (1-2), 1-2 (2007).
  38. Bougouma, M., et al. Growth and characterization of large, high quality MoSe2 single crystals. J. Crystal Growth. 363, 122-127 (2013).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

106 2 MOS 2 AFM HRTEM SAED X EDX

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved