研究目的
研究激光退火对单层MoS2和WSe2场效应晶体管输运特性与光响应的影响,以去除物理吸附污染物并提升器件性能。
研究成果
激光退火是去除单层过渡金属二硫化物物理吸附杂质的有效方法,能显著提升其电子和光电子性能。该方法为获得具有洁净表面和本征特性的高性能器件提供了直接途径。
研究不足
由于纳米级器件尺寸微小,该研究未能定量测定处理前后吸附物种的微量成分。此外,这些器件一旦暴露在空气中会重新吸附大气中的物质,从而限制了清洁效果的长期稳定性。
1:实验设计与方法选择
本研究采用激光辐照法清洁单层过渡金属二硫化物(MoS2和WSe2)表面,并探究其对器件性能的影响。方法学包含与真空抽气和原位热退火处理的对比实验。
2:样品选择与数据来源
单层WSe2和MoS2通过热辅助胶带剥离法制备,采用拉曼光谱和原子力显微镜(AFM)表征样品质量及单层厚度。
3:实验设备与材料清单
实验装置包括532纳米连续波激光器、高真空腔室、用于器件制备的电子束光刻技术,以及铟和金接触电极沉积工艺。
4:实验流程与操作步骤
首先对器件进行初始表征,随后在高真空环境下实施激光退火处理,通过处理前后的电学与光电响应测量评估性能提升效果。
5:数据分析方法
分别采用标准场效应晶体管方程和传输线法计算迁移率与接触电阻,通过激光照射下的光电响应测量评估光电流改善情况。
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获取完整内容-
532 nm continuous-wave laser
Used for laser annealing of monolayer TMDCs to remove physically adsorbed contaminations.
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Atomic force microscopy (AFM)
Used to characterize the height and quality of the selected monolayers.
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Electron beam lithography
Used for device fabrication.
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Indium and Gold deposition
10 nm of Indium and 90 nm of Gold
Used for creating contacts on the devices.
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