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成像双极碲烯场效应晶体管中的载流子不均匀性

DOI：10.1021/acs.nanolett.8b04865 期刊：Nano Letters 出版年份：2019 更新时间：2025-09-24 04:38:03
摘要： 开发范德华（vdW）同质结器件需要具备窄带隙且同时具有高空穴和电子迁移率以实现双极传输的材料，以及能够以纳米空间分辨率成像并研究载流子类型及其相关电导率空间变化的方法。本研究通过探究一维范德华材料碲的二维形式所构成的双极场效应晶体管（FET），展示了近场扫描微波显微镜（SMM）在原位条件下成像和研究局部载流子类型及相关导电性的通用能力。为定量理解器件中的电子变化，我们绘制了具有纳米分辨率的局部载流子等效背栅电压图谱。结果表明，从传输测量中确定的全局器件电导率最小值并非源于均匀的载流子中性，而是由于微米级器件边缘的p型区域与内部n型区域的持续共存。这项工作既强调了理解纳米尺度器件电子特性空间变化的必要性，也为此提供了研究手段。
作者： Samuel Berweger，Gang Qiu，Yixiu Wang，Benjamin Pollard，Kristen L. Genter，Robert Tyrrell-Ead，T. Mitch Wallis，Wenzhuo Wu，Peide D. Ye，Pavel Kabos
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

利用近场扫描微波显微镜对双极碲烯场效应晶体管中载流子类型及其相关导电性的空间变化进行纳米级空间分辨率的成像与研究。

研究成果

研究表明，近场扫描微波显微镜能以纳米级分辨率有效成像并研究双极碲烯场效应晶体管中载流子类型与导电性的空间变化。结果显示，整体导电性最低值源于p型与n型区域的共存，而非均匀中性状态，这凸显了理解局部电子特性对器件研发的重要性。

研究不足

该研究仅限于碲烯器件；对其他材料的适用性可能有所不同。器件封装限制了某些探测方法的使用。空间分辨率估计为<60纳米，可能无法捕捉所有纳米尺度的变化。器件中的迟滞现象需要谨慎的测量序列以确?？芍馗葱浴?/p>

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