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

Reconhecemos o que apoio financeiro a seguir; Subsídio para promovido especialmente pesquisa (n º 25000003) de JSPS, subsídio para investigação atividade start-up (No.15H06133) e pesquisa desafiador (exploratória) (não. JP17K18748) do MEXT do Japão.

1. dispersão de WS 2 nanotubos (NTs) no substrato
<ol><li>Disperse o pó de2 NT WS em álcool isopropílico (IPA, mais de 99,8% de concentração), com adequada relação diluída (cerca de 0,1 mg/mL) por sonication por 20 min. Nota: A longa data sonication ajuda a tornar o WS2 NTs uniformemente suspensas no líquido do IPA e separado bem-formado individuais WS2 NTs de amorfo WS2 ou outras sucatas, bem como para remover o lixo acumulando na WS2 NTs s...

Em WS2 NTs e flocos, nós ter controlado com sucesso as propriedades elétricas por eletrostáticas ou eletro químico portador de doping.
Na região de dopagem eletrostática, operação do transistor ambipolar tem sido observada. Essa curva de transferência ambipolar com uma alta de ligar/desligar ratio (> 102) observados em viés de baixa tensão indica a transportadora eficaz de doping na interface da técnica associada do eletrólito para o ajuste do nível de Fermi...

Controle o número de porta-aviões é a técnica de chave para realizar a transição de fase quântica em sólidos1. O transistor de efeito de campo convencionais (FET), isso é conseguido pela utilização do portal sólido1,2. Em tal dispositivo, gradiente de potencial elétrico é uniforme em toda os materiais dielétricos por esse número de transportadora induzida na interface é limitado, mostrado na Figura 1a.
Por outro lado, conseguimos a maior densidade de porta-aviões para a interface ou a granel, substituindo os materiais dielétricos sólidos com géis/líquidos iônicos ou polímero eletrólitos3,4,5,6, 7,8,9,10,11 (Figura 1b). No doping pelo uso do líquido iônico electrostático, estrutura de camada dupla elétrica transistor (Edit) é formada na interface entre o líquido iônico e amostra, gerando forte campo elétrico (> 0.5 V/Å) mesmo em baixa tensão de polarização. Densidade resultante transportadora alta (> 1014 cm-2) induzida na causa13 interface10,12,o romance eletrônico Propriedades ou quântica transição de fase tais como campo elétrico induzido ferromagnetismo14, bloqueio de Coulomb15, transporte ambipolar16,17,18,19,20, 21 , 22 , 23 , 24 , 25 , 26 , 27, formação de junção p-n e electroluminance resultante28,29,30, grande modulação dos poderes termelétrica31,32, onda de densidade de carga e Mott transições33,34,35, e36,37 , incluindo a supercondutividade elétrica campo-induzida9 a transição metal-isolante elétrico campo-induzida ,10,11,38,39,40,41,42,43,44 ,,45,46,47,,48,49.
O gating eletrólito (Figura 1C), íons não são acumulados somente na interface para formar Edit, mas podem também ser intercaladas em camadas de materiais bidimensionais via difusão térmica sem amostra prejudicial sob aplicando a tensão do grande portão, levando para a eletroquímica antidoping8,9,11,34,38,50,51,52,53 . Assim, nós podemos mudar drasticamente o número de porta-aviões em comparação com o transistor de efeito de campo convencionais usando a porta sólida. Em particular, o campo elétrico induzido supercondutividade9,11,34,38,50 é realizado pelo uso de eletrólito gating na região da grande transportadora número onde não temos acesso pelo método convencional sólido associado.
Neste artigo, apresentamos esta técnica única de controle número do portador em sólidos e visão geral sobre o funcionamento do transistor e supercondutividade elétrica campo-induzida em semicondutores WS2 amostras como WS2 flocos e WS2 nanotubos54,55,56,57.

<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

Um método de controle de número de porta-aviões por retenção de eletrólitos é demonstrado. Nós obtivemos WS2 flocos finos com superfície plana atomicamente através do método da fita adesiva ou individuais WS2 nanotubos por dispersar a suspensão do WS2 nanotubos. As amostras selecionadas tem sido fabricadas em dispositivos pelo uso da litografia de feixe de elétrons e o eletrólito é colocado nos dispositivos. Nós têm caracterizado as propriedades eletrônicas dos dispositivos sob aplicando a tensão do portão. Na região de tensão pequeno portão, íons no eletrólito são acumulados na superfície das amostras que leva à grande elétrico potencial gota e resultante eletrostática transportadora de doping na interface. Observou-se a curva de transferência ambipolar nesta região de dopagem eletrostática. Quando a tensão da porta é ainda maior, nos conhecemos mais um aumento drástico da corrente de fonte-dreno que implica que os íons são intercaladas em camadas de WS2 e eletroquímica portador de doping é realizado. Em tal região de dopagem eletroquímica, observou-se supercondutividade. A técnica focalizada fornece uma poderosa estratégia para alcançar a fase de transição quântica elétrico arquivado-induzida.

As operações de transistor típico de um indivíduo WS2 NT e um dispositivos de floco WS2 são mostradas na Figura 3a e 3b, respectivamente, onde a fonte drenar corrente (euDS) como uma função da tensão da porta (V G) gentilmente opera em um modo ambipolar, mostrando um notável contraste com a resposta de portão unipolar pelo FET gated sólido convencional em anterior publi...

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

Aqui, apresentamos um protocolo para controlar o número de porta-aviões em sólidos usando o eletrólito.

Campo elétrico controle de Estados eletrônicos em WS2 nanodispositivos por retenção de eletrólitos

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

Desenvolvimento de Whispering Gallery Modo poliméricos Micro-ópticos sensores do campo eléctrico

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

Engenharia

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

Metodologia ganho de compensação para uma varredura senoidal de um espelho Galvanômetro em Proporcional-Integral-Diferencial de controle usando técnicas de pré-ênfase

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

Citometria de Fluxo de Imagem Microfluídica por Microscopia Óptica de Tempo-estiramento com detecção assimétrica (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

Estudo do experimento de quebra de sifão e simulação para um Reactor de investigação

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

Medições de carbono no solo por nêutrons-Gamma análise estática e modos de digitalização

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

Projeto e metodologia de caracterização para filtros de MEMS sintonizável eficiente gama

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

Dieletroforese assistida por fluxo: Um método de baixo custo para a fabricação de dispositivos de solução-processable nanofio de alto desempenho

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

Geração e controle coerente de pentes de frequência pulsada Quantum

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

Geração e controle de Electrohydrodynamic flui em soluções aquosas de eletrólito

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

Controlável nucleação de cavitação de nanopartículas de ouro plasmônico para reforçar a alta intensidade focada aplicações de ultra-som

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