Name: electric-field control of electronic states in ws2 nanodevices by electrolyte gating
Uploaded: 2018-04-12T13:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating at JoVE.com

Vi anerkjenner følgende økonomisk støtte; Grant-in-Aid for spesielt forfremmet forskning (nr. 25000003) fra JSP, Grant-in-Aid for forskning aktivitet oppstart (No.15H06133) og utfordrende forskning (utforskende) (nr. JP17K18748) fra MEXT i Japan.

1. spredning av WS 2 nanorør (NTs) på underlaget
<ol><li>Spre WS2 NT pulver i isopropyl alkohol (IPA, konsentrasjon mer enn 99.8%) med riktige utvannet forholdet (ca 0,1 mg/mL) av sonication for 20 min. Merk: Den langsiktige sonication hjelper å gjøre WS2 NTs jevnt suspendert i IPA væske og separat velformet personlige WS2 NTs amorfe WS2 eller andre juks, samt å fjerne søppel samler på WS2 NTs overflaten. Figur 2b...

Både WS2 NTs og flak, har vi vellykket kontrollert elektrisk egenskapene av elektrostatisk eller electro kjemiske bærer doping.
I elektrostatisk doping regionen, har ambipolar transistor operasjonen blitt observert. Slike ambipolar overføring kurve med et høyt/på forholdet (> 102) observert i lav bias spenning angir effektiv transportøren doping på grensesnittet av elektrolytt gating teknikk for tuning Fermi-nivå av disse systemene.
Sel...

Kontroll av forvalgskoden er den viktig teknikken for å realisere quantum fase overgangen i tørrstoff1. I konvensjonell feltet effekt transistor (FET) oppnås det ved bruk av solid gate1,2. I slike en enhet er elektrisk potensielle gradering uniform gjennom dielektriske materialer slik at indusert carrier nummer på grensesnittet er begrenset, vist i figur 1a.
På den annen side, kan vi oppnå høyere carrier tetthet grensesnittet eller bulk ved å erstatte solid dielektriske materialer med ionic gels/væsker eller polymer elektrolytter3,4,5,6, 7,8,9,10,11 (figur 1b). I elektrostatisk doping ved bruk av ionisk væsken, elektrisk dobbeltlag transistor (EDLT) strukturen er dannet på grensesnittet mellom ioniske væske og utvalg, genererer sterke elektromagnetiske felt (> 0,5 V/Å) selv ved lave bias spenning. Resulterende høy carrier tetthet (> 1014 cm-2) indusert på grensesnittet10,12,13 årsaken romanen elektroniske egenskaper eller quantum fase overgangen som elektrisk-feltet-indusert ferromagnetism14, Coulomb blokaden15, ambipolar transport16,17,18,19,20, 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27, dannelsen av p-n junction og resulterende electroluminance28,29,30, store modulering av termoelektrisk krefter31,32, lade tetthet wave og Mott overganger33,34,35, og elektrisk-feltet-indusert isolator metall overgang36,37 inkludert elektrisk-feltet-indusert superleder9 ,10,11,38,39,40,41,42,43,44 ,,45,,46,,47,,48,,49.
I den elektrolytt gating (figur 1 c), ioner bare er akkumuleres ikke i grensesnittet til EDLT-skjemaet, men kan være også under Sommer i lag av todimensjonal materialer via termisk diffusjon uten skadelige prøve under bruke stor gate spenning, fører til den elektrokjemiske doping8,9,11,34,38,50,51,52,53 . Dermed kan vi drastisk endre hvor transportøren sammenlignet med konvensjonelle feltet effekt transistor med solid porten. Spesielt er den elektrisk-felt-indusert superleder9,11,34,38,50 realisert ved bruk av elektrolytt gating i regionen av store nummeret der vi ikke tilgang av konvensjonelle solid gating metoden.
I denne artikkelen vi introdusere denne unike teknikk carrier nummer kontroll i faste stoffer og oversikt transistor operasjonen og elektrisk-feltet-indusert superleder i semiconducting WS2 eksempler som WS2 flak og WS2 nanorør54,55,56,57.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Sonication machine</td>
			<td>SND Co., Ltd.</td>
			<td>US-2</td>
			<td>http://www.senjyou.jp/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Spin-coater machine</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>Hot-plate</td>
			<td>TAIYO</td>
			<td>HP131224</td>
			<td>http://www.taiyo-kabu.co.jp/products/detail.php?product_id=431</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Optical Microscopy</td>
			<td>OLYMPUS</td>
			<td>BX51</td>
			<td>https://www.olympus-ims.com/ja/microscope/bx51p/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Electron Beam Lithography machine</td>
			<td>ELIONIX INC.</td>
			<td>ELS-7500I</td>
			<td>https://www.elionix.co.jp/index.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Scribing machine</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>Wire-bonding machine</td>
			<td>WEST&#183;BOND&#160;</td>
			<td>7476D-79</td>
			<td>https://www.hisol.jp/products/bonder/wire/mgb/b.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Physical Properties Measurement System</td>
			<td>Quantum Design</td>
			<td>PPMS</td>
			<td>http://www.qdusa.com/products/ppms.html</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lock-in amplifier</td>
			<td>Stanford Research Systems</td>
			<td>SRS830</td>
			<td>http://www.thinksrs.com/products/SR810830.htm</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Source meter</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&#38;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>Acetone</td>
			<td>WAKO</td>
			<td>012-26821</td>
			<td>http://www.siyaku.com/uh/Shs.do?dspWkfcode=012-26821</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

electric-field control of electronic states in ws2 nanodevices by electrolyte gating

En metode for carrier nummer kontroll av elektrolytt gating er demonstrert. Vi har fått WS2 tynn flak med atomically flate via plasteret metoden eller personlige WS2 nanorør av spre suspensjon av WS2 nanorør. Valgte prøvene har fabrikkert i enheter ved bruk av elektron strålen litografi og elektrolytt er lagt på enhetene. Vi har preget elektronisk egenskapene til enhetene under bruke gate spenning. I regionen liten gate spenning akkumuleres ioner i elektrolytten på overflaten av prøvene som fører til stor elektrisk potensielle drop og resulterende elektrostatisk transportør doping i grensesnittet. Ambipolar overføring kurven er observert i denne elektrostatisk doping regionen. Når gate spenning videre økes, møtte vi en drastisk økning av kilde-avløpet dagens som innebærer at ioner er under Sommer i lag WS2 og elektrokjemiske carrier doping er realisert. I slike elektrokjemiske doping regionen, har superleder blitt observert. Fokusert teknikken gir en kraftig strategi for å oppnå elektrisk-arkivert-indusert quantum fase overgangen.

Den typiske transistor driften av en individuell WS2 NT og en WS2 flake enheter vises i figur 3a og 3b, henholdsvis hvor kilden renne gjeldende (jegDS) som en funksjon av gate spenning (V G) pent opererer i en ambipolar modus, viser en bemerkelsesverdig kontrast til Unipolare gate svaret av den konvensjonelle solid gated FET i forrige publikasjonen58. Vurde...

Watch this Scientific Journal Video about Electric-field Control of Electronic States in WS2 Nanodevices by Electrolyte Gating at JoVE.com

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

Her presenterer vi en protokoll for å kontrollere hvor transportør i faste stoffer ved hjelp av elektrolytt.

Elektrisk-kontroll av elektroniske stater i WS2 Nanodevices av elektrolytt Gating

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

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Engineering

Unit 1

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

Electric Charges and Fields

SCIENTISTS IN ACTION

Development of Whispering Gallery Mode Polymeric Micro-optical Electric Field Sensors

Utvikling av Whispering Gallery Mode Polymer Micro-optiske elektriske feltet Sensorer

Optical modes of dielectric micro-cavities have received significant attention in recent years for their potential in a broad range of applications. The ...

Gain-compensation Methodology for a Sinusoidal Scan of a Galvanometer Mirror in Proportional-Integral-Differential Control Using Pre-emphasis Techniques

Gain-kompensasjon Metodikk for en sinus Scan av en Galvano Mirror i Proporsjonal-Integral-Differential Kontroll Bruk Pre-emphasis Teknikker

Galvanometer mirrors are used for optical applications such as target tracking, drawing, and scanning control because of their high speed and accuracy. ...

Microfluidic Imaging Flow Cytometry by Asymmetric-detection Time-stretch Optical Microscopy (ATOM)

Microfluidic Imaging Flow Cytometry by Asymmetric-detection Time-stretch Optical Microscopy ATOM

Mikrofluidisk Imaging Flow Cytometry ved asymmetrisk deteksjon Time-stretch Optical Microscopy (ATOM)

Scaling the number of measurable parameters, which allows for multidimensional data analysis and thus higher-confidence statistical results, has been the ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Studie av Hevert Breaker eksperiment og simulering for forskning reaktoren

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

Measurements of Soil Carbon by Neutron-Gamma Analysis in Static and Scanning Modes

Målinger av jord karbon Neutron-Gamma analysen i statisk og skanning modi

The herein described application of the inelastic neutron scattering (INS) method for soil carbon analysis is based on the registration and analysis of ...

Design and Characterization Methodology for Efficient Wide Range Tunable MEMS Filters

Design og karakterisering metodikk for effektiv bredt spekter Tunable MEMS filtre

Here, we demonstrate the advantages of the laser Doppler vibrometer (LDV) over conventional techniques (the network analyzer), as well as the techniques ...

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

Flyt-assistert Dielectrophoresis: En rimelig metode for fabrikasjon av høytytende løsningen-processable Nanowire enheter

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...

Generation and Coherent Control of Pulsed Quantum Frequency Combs

Generasjon og sammenhengende kontroll av pulserende Quantum frekvens kammer

We present a method for the generation and coherent manipulation of pulsed quantum frequency combs. Until now, methods of preparing high-dimensional ...

Generation and Control of Electrohydrodynamic Flows in Aqueous Electrolyte Solutions

Generasjon og kontroll av Electrohydrodynamic renner i vandig elektrolytt-løsninger

To drive electrohydrodynamic (EHD) flows in aqueous solutions, the separation of cation and anion transport pathways is essential because a directed ...

Controllable Nucleation of Cavitation from Plasmonic Gold Nanoparticles for Enhancing High Intensity Focused Ultrasound Applications

Kontrollerbar Nucleation av kavitasjon fra Plasmonic gull nanopartikler for forbedring av høy intensitet fokusert ultralyd programmer

In this study, plasmonic gold nanoparticles were simultaneously exposed to pulsed near-infrared laser light and high intensity focused ultrasound (HIFU) ...