Contact ohmique fabrication utilisant une technique Focused Ion Beam-et caractérisation électrique pour la couche semi-conducteurs Nanostructures

Semi-conducteurs de la couche (2D) avec des structures à deux dimensions facilement transformés présentent des transitions de bande interdite indirectes à directes et des performances supérieures à transistor, qui suggèrent une nouvelle direction pour le développement de la prochaine génération ultramince et dispositifs photoniques et électroniques flexibles. Amélioration de la luminescence rendement quantique a été largement observée dans ces cristaux 2D atomiquement minces. Cependant, les effets de la dimension au-delà des épaisseurs de confinement quantique ou même à l'échelle du micromètre ne sont pas attendus et ont été rarement observée. Dans cette étude, le diséléniure de molybdène (MoSe ₂₎ une couche de cristaux avec une plage d'épaisseur de 6-2,700 nm ont été fabriqués comme deux ou quatre dispositifs terminaux. Formation d'un contact ohmique avec succès a été obtenu par le procédé de dépôt-faisceau focalisé d'ions (FIB) utilisant le platine (Pt) à titre de métal de contact. Cristaux de couches avec différentes épaisseurs ont été préparés par l'exfoliation mécanique simple en utilisant du ruban de découpage. Courant-tension courbe DE MESUREts ont été effectuées pour déterminer la valeur de conductivité de la couche de nanocristaux. En outre, la microscopie électronique en transmission à haute résolution, la diffractométrie aux électrons région sélectionnée, et la spectroscopie aux rayons X à dispersion d'énergie ont été utilisés pour caractériser l'interface de contact métal-semiconducteur des dispositifs de MoSe ₂ FIB-fabriqué. Après avoir appliqué les approches, la conductivité électrique substantielle épaisseur dépendant dans une large gamme d'épaisseurs pour la couche-semi-conducteur MoSe ₂ a été observée. La conductivité a augmenté de plus de deux ordres de grandeur de 4,6 à 1500 Ω ^- cm ^{- 1 1,} avec une diminution de l'épaisseur de 2,700 à 6 nm. En outre, la conductivité dépend de la température indique que les MOSE minces multicouches ₂ présentaient considérablement faible comportement semi-conducteur avec des énergies d'activation de 3,5 à 8,5 meV, qui sont beaucoup plus petits que ceux (36 à 38 meV) de la masse. Probable des propriétés de transport de surface dominante et la présence d'une concentration élevée d'électrons de surface dans MoSe ₂ sont proposées. Des résultats similaires peuvent être obtenus pour d'autres matériaux semi-conducteurs couche tels que MoS ₂ et WS _2.