Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> bahan nano

Transistor Efek Medan SnSe2 Capai Rasio On/Off 10⁴ dan Fotokonduktivitas yang Dapat Diubah Polaritasnya

Abstrak

Transistor efek medan SnSe2 diproduksi berdasarkan flake SnSe2 beberapa lapis yang dihasilkan oleh exfoliasi, dan properti listrik serta fotoelektriknya telah diteliti secara rinci. Dengan bantuan tetes air deionisasi (DI), FET SnSe2 dapat mencapai rasio on/off sebesar ~ 10⁴ dalam bias 1 V, yang sebelumnya sangat sulit bagi SnSe2 karena densitas carrier ultra-tinggi (10¹⁸/cm³). Selain itu, subthreshold swing dan mobilitas keduanya meningkat menjadi ∼ 62 mV/dekade dan ~ 127 cm² V⁻¹ s⁻¹ pada 300 K, yang disebabkan oleh penyaringan yang efisien oleh gate dielektrik cair. Menariknya, FET SnSe2 menunjukkan fotokonduktivitas yang bergantung pada bias gate, di mana persaingan antara konsentrasi carrier dan mobilitas di bawah iluminasi memainkan peran kunci dalam menentukan polaritas fotokonduktivitas.

Pendahuluan

Akibat efek penahanan kuantum, materi berlapis atomik dua dimensi (2D ALMs) berperilaku sangat berbeda dari ekuivalen 3D volume mereka, menunjukkan properti elektronik, optik, kimia, magnetik, dan termal yang unik dan menarik [1]. 2D ALMs menyediakan platform yang menarik untuk penelitian fisika dan kimia dasar pada batas ketebalan satu atom atau beberapa lapis. Selain itu, ALMs dapat diintegrasikan secara fleksibel dengan perangkat lain, menawarkan ruang atau kebebasan yang lebih besar untuk mengembangkan fungsi baru yang tidak tercapai oleh materi yang ada. Sepuluh tahun terakhir, 2D ALMs telah diteliti secara luas dan ditemukan potensi aplikasi di bidang seperti sensor, energi, dan lingkungan [2, 3].

Baru-baru ini, sebagai anggota penting dari grup IV-VI, diselenida timah (SnSe2) telah menarik perhatian besar. SnSe2 memiliki struktur kristal jenis CdI2 heksagonal, di mana atom timah terpasang di antara dua lapis atom selen yang terkemas heksagonal dengan grup ruang p3̄m1 [4]. Tidak seperti dalkogenida loga transisi (TMD), SnSe2 memiliki gap band yang lebih sempit dengan karakteristik gap band tidak langsung dalam seluruh rentang ketebalan dari volume hingga monolapis, yang timbul dari elektron p luar Sn yang terlibat dalam ikatan struktural, tidak seperti elektron d Mo atau W dalam MoS2 atau WS2 [5]. SnSe2 telah diteliti memiliki properti yang unggul dalam termoelektrik, memori perubahan fase, baterai ion lithium, dan berbagai perangkat logika elektronik [4, 6,7,8,9]. Khususnya, SnSe2 memiliki afinitas elektron yang lebih tinggi (5,2 eV) dan oleh karena itu memiliki aplikasi khusus dalam pembuatan transistor efek medan terowong (FET) [9,10,11]. Pan et al. secara sistematis meneliti FET berdasarkan kristal SnS2−xSex yang dihasilkan oleh exfoliasi mekanis dengan kandungan selen yang bervariasi [12]. Mereka menemukan bahwa arus drain-source (Id) tidak dapat dimatikan sepenuhnya dengan kandungan Se mencapai x = 1,2 atau di atasnya. Nanti Su et al. telah memproduksi MOSFET SnSe2 dengan arus drive tinggi (160 μA/μm) pada 300 K dengan hasil yang sama yaitu tidak ada kondisi "OFF" [13]. Alasan utama kesulitan dalam mendapatkan kondisi "OFF" dari perangkat FET SnSe2 adalah densitas elektron ultra-tinggi (10¹⁸ cm⁻³ dalam volume SnSe2, dibandingkan dengan 10¹⁶ cm⁻³ dalam MoS2) [14, 15]. Oleh karena itu, modulasi yang efektif dari transport carrier dalam FET SnSe2 adalah pekerjaan yang menantang. Bao et al. berhasil mematikan Id dan mendapatkan rasio on/off sebesar 10⁴ pada suhu ruangan saat menggunakan HfO2 sebagai gate belakang digabungkan dengan lapisan penutup elektrolit polimer di atas. Namun, performa SnSe2 tidak dapat bertahan beberapa kali sweeping karena transisi struktural yang tidak dapat diubah disebabkan oleh interkalasi Li⁺ ke dalam interlayer SnSe2 [16]. Guo et al. mencapai rasio on/off arus yang lebih tinggi sebesar 10⁵ dengan tegangan ambang −100 V dengan menipiskan flake SnSe2 menjadi 6,6 nm [17]. Namun, suhu kerja hanya 78 K, yang tidak nyaman untuk aplikasi praktis. Cara alternatif untuk meningkatkan modulasi transport carrier dalam FET adalah dengan menempatkan lapisan dielektrik high-k sebagai gate atas, seperti HfO2 dan Al2O3 [18, 19]. Namun, suhu depositasi yang tinggi akan mengubah properti lapisan SnSe2 dan lebih menurunkan performa perangkat. Penggunaan gate elektrolit polimer padat untuk mengubah densitas carrier adalah metode yang menarik karena kontrol yang sangat efisien terhadap lapisan ganda listrik (EDL) yang terbentuk di antarmuka antara elektrolit dan semikonber [20,21,22]. Namun, proses migrasi ion yang lambat memerlukan laju sweeping bias rendah untuk menjaga keseimbangan di antarmuka gate-channel. Jadi, metode yang sederhana, efisien, dan praktis untuk mengubah carrier SnSe2 sangat dibutuhkan.

Dalam pekerjaan ini, kami hanya menggunakan tetes air deionisasi (DI) sebagai gate atas cairan dan berhasil mematikan arus channel pada 300 K. Selain itu, rasio on/off dapat mencapai ~ 4 orde yang dikontrol oleh tegangan gate kecil kurang dari 1 V. Yang lebih menarik lagi, perangkat SnSe2 menunjukkan fotokonduktivitas negatif dan positif yang bergantung pada bias yang menarik, di mana mekanisme kerja yang mungkin telah dianalisis.

Eksperimen

Flake SnSe2 diperoleh dari kristal volume berkualitas tinggi melalui exfoliasi mekanis. Kemudian, dipindahkan pada wafer Si yang dilapisi SiO2 100 nm. Metode exfoliasi dan transfer terperinci dijelaskan dalam karya Huang [23]. Setelah transfer, mikroskopi optik digunakan untuk mengidentifikasi flake yang dipilih, dan ketebalan yang akurat diukur oleh mikroskopi gaya atom. FET SnSe2 diproduksi oleh litografi standar. Kontak Ti/Au (5/50 nm) ditempelkan oleh evaporator termal, diikuti oleh aneling in situ pada 200 °C dalam vakum tinggi (10⁻⁵ Pa) untuk meningkatkan kontak logam. Untuk FET yang di-gate atas oleh air DI, lapisan polimer tambahan (polimetil metakrilat (PMMA) tipe 950 A5) ditempelkan pada perangkat (spin coating pada 3000 rpm, ketebalan ∼400 nm), dipanaskan pada 180 °C selama 2 menit, dan dipola dengan litografi UV untuk membuka jendela untuk kontak antara tetes air dan channel perangkat.

Karakterisasi listrik dilakukan oleh Keithley sourcemeter 2634B pada stasiun empat titik (Signatone). Dioda laser dengan panjang gelombang 532 nm digunakan sebagai sumber cahaya dengan densitas daya 1 mW/mm² untuk menguji performa fotoelektrik FET SnSe2. Respons waktu dicatat oleh osiloskop MDO3000.

Citra optik diperoleh menggunakan mikroskop optik (XTZ-2030JX dengan kamera CCD). Spektra Raman dilakukan di Renishaw in Via Raman Microscope pada suhu ruangan dengan excitasi laser 532 nm. Karakterisasi AFM dilakukan oleh mikroskop Bruker Multimode 8.

Hasil dan Pembahasan

Gambar 1a menunjukkan skema perangkat FET SnSe2. Kontak ditutupi oleh lapisan PMMA (tipe 950 A5) untuk mengisolasi mereka secara listrik dari gate atas, yang terdiri dari tetes air DI yang ditetes dari pipet. Perangkat dapat di-gate oleh tegangan gate atas (Vtg) yang diterapkan pada elektroda yang berkontak dengan tetes air DI atau oleh tegangan gate belakang (Vbg) yang diterapkan melalui dukungan SiO2. Citra optik flake SnSe2 dengan elektroda yang difola ditunjukkan dalam Gambar 1b. Jarak source-drain sekitar 2 μm. Spektroskopi Raman digunakan untuk mengkarakterisasi materi SnSe2, seperti ditunjukkan dalam Gambar 1c. Puncak sidik jari pada 187 cm⁻¹ dan 112 cm⁻¹ masing-masing sesuai dengan mode A1g luar pesawat dan mode Eg dalam pesawat, yang sejalan dengan laporan lainnya. Namun, sulit untuk menentukan ketebalan SnSe2 dari posisi puncak Raman. Tidak seperti MoS2, karakteristik bergantung pada ketebalan posisi puncak Raman tidak jelas [24,25,26]. Jadi, kami menggunakan mikroskopi gaya atom (AFM) untuk mengukur ketebalan flake secara langsung. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 1d, ketebalan flake SnSe2 sekitar 34 nm.

Transistor Efek Medan SnSe2 Capai Rasio On/Off 10⁴ dan Fotokonduktivitas yang Dapat Diubah Polaritasnya

Ilustrasi perangkat fototransistor SnSe2 dan beberapa karakterisasi dasar tentang flake SnSe2. a Ilustrasi skematik perangkat transistor efek medan SnSe2. b Citra optik flake SnSe2 dengan S dan D masing-masing menunjukkan elektroda source dan drain yang ditinjau. c Spektra Raman flake SnSe2. d Profil tinggi yang diekstrak dari garis titik hitam (ditunjukkan dalam Gambar 1b) dalam pengukuran AFM

Kurva output perangkat FET di bawah berbagai tegangan gate belakang yang diukur dalam kegelapan ditunjukkan dalam Gambar 2a. Hubungan linier dan simetris Ids-Vds menunjukkan kontak ohmik antara elektroda Ti/Au dan channel SnSe2. Dari Gambar 2a, kami menemukan bahwa efek modulasi konduktivitas SnSe2 oleh tegangan gate belakang sangat lemah. Rasio Id antara tegangan gate 30 dan −30 V hanya 1,15 pada Vds sebesar 50 mV. Arus Id pada tegangan gate belakang −30 V sebesar ~ 1,47 μA pada Vds 5 mV, yang tidak dapat dimatikan oleh tegangan gate belakang. Bahkan dengan meningkatkan tegangan gate besar hingga 100 V masih tidak membawa channel ke kondisi mati sebagai hasil dari penyaringan potensi gate oleh densitas carrier ultra-tinggi dalam SnSe2, yang telah dilaporkan dalam karya Pan dan Su sebelumnya [12, 13]. Menurut teori semikonber, kita dapat membuat perkiraan kasar pada lebar depletasi W dari struktur loga-insulator-semikonber (MIS), yang ditentukan oleh W = [(2εrε0φs)/(eND)]^1/2, di mana φs adalah potensi permukaan, ND konsentrasi inpisan donatur, dan ε0 dan εr adalah permitivitas vakum dan relatif, masing-masing. Dengan mengambil φs, εr, dan ND sebesar 1 V, 9,97, dan 1 × 10¹⁸/cm³ ke dalam persamaan sebagai perhitungan konservatif, lebar depletasi W sekitar 22 nm, yang jauh lebih kecil dari ketebalan flake SnSe2 kami (34 nm). Jadi, mudah dipahami tidak ada depletasi elektron oleh modulasi gate belakang.

Transistor Efek Medan SnSe2 Capai Rasio On/Off 10⁴ dan Fotokonduktivitas yang Dapat Diubah Polaritasnya

Karakteristik output dan transfer FET SnSe2 yang diukur dalam kegelapan. Id versus Vds karakteristik FET SnSe2 yang di-gate pada berbagai tegangan gate belakang Vbg (a), pada berbagai tegangan gate atas Vtg dalam skala linier (b), dan pada berbagai Vtg dalam skala semi-log (c). Id versus Vtg karakteristik FET SnSe2 dengan Vds bervariasi dari 2 mV hingga 10 mV dalam langkah 2 mV digambar dalam skala semi-log, inset adalah plot Id-Vtg yang diskalakan secara linier karakteristik (d)

Dalam kontras yang mencolok, saat menggunakan air DI sebagai gate atas, kurva Ids-Vds menunjukkan modulasi yang efisien bahkan dengan bias gate kecil, seperti ditunjukkan dalam Gambar 2b. Rasio arus antara tegangan gate 0,4 V dan −0,8 V lebih dari 10³, yang terlihat lebih jelas dari Gambar 2c yang digambar dalam skala semi-log. Kurva transfer tentang FET SnSe2 dengan gate atas ditunjukkan dalam Gambar 2d, yang menunjukkan perilaku konduktif tipe n yang khas. Varredsa tegangan dari arah negatif ke arah positif dengan laju varredsa 10 mV/s. Lapisan ganda listrik (EDL) dalam elektrolit ionik atau elektrolit padat memiliki kapasitansi tinggi dan dapat digunakan untuk mencapai pengkaitan muatan yang sangat efisien dalam materi berlapis dan berlapis 2D. Namun, proses transfer muatan yang lambat karena ion dengan ukuran dan massa besar memerlukan laju varredsa bias rendah untuk menjaga keseimbangan di antarmuka gate-channel. Dalam kontras, saat menggunakan air DI sebagai lapisan dielektrik, baik ion H⁺ maupun OH⁻ memiliki ukuran dan massa yang lebih kecil dan air memiliki viskositas rendah. Oleh karena itu, gating air DI melalui lapisan ganda di antarmuka air-semikonber mendukung laju varredsa tegangan yang jauh lebih tinggi dan berepons lebih cepat daripada gating elektrolit ionik atau elektrolit padat. Inset adalah plot Id-Vtg yang diskalakan secara linier karakteristik. Secara menarik, air DI sebagai gate atas sangat meningkatkan karakteristik transkonduktansi FET SnSe2. Saat Vtg bervariasi dari −0,8 ke 0,4 V, Id berubah dari 9,5 × 10⁻¹¹ hingga 7,6 × 10⁻⁷ A dengan rasio arus on/off ∼ 10⁴. Subthreshold swing yang dihitung dari karakteristik transfer adalah ∼ 62 mV/dekade. Nilai-nilai ini cukup baik untuk operasi praktis dan tegangan rendah dari perangkat FET kalcogenida loga berlapis. Mobilitas μ dapat dihitung menggunakan persamaan berikut: μ = (dId/dVg) · (L)/(W C_H2O Vsd), di mana L dan W adalah panjang dan lebar channel (L = 2 μm, W = 5 μm), masing-masing, dan C_H2O adalah kapasitansi gate air DI per satuan luas. Di sini, kapasitansi C_H2O diukur sebesar 348 nF/cm², untuk perhitungan detailnya dilampirkan dalam bahan pendamping (Berkas tambahan 1: Gambar S1a dan b). Mobilitas elektron yang diperoleh sebesar 127 cm²/Vs, yang cukup baik dibandingkan dengan materi 2D beberapa lapis lainnya. Efek modifikasi yang substansial yang dicapai oleh gate atas dengan air DI sebagai lapisan dielektrik telah dilaporkan dalam karya Huang [27]. Mereka menerapkan gate air DI pada flake SnS2, MoS2, dan BP dan mencapai rasio on/off yang tinggi, subthreshold swing ideal, dan mobilitas yang unggul. Mereka mengaitkan peningkatan ini dengan pelindungan sempurna flake dari adsorbat lingkungan dan passivasi status antarmuka oleh dielektrik high-k (εr(H2O) = 80). Efek passivasi dan penyaringan yang diberikan oleh air DI serupa dengan yang diberikan oleh materi dielektrik konvensional lainnya, seperti HfO2 atau Al2O3 [18, 19]. Selain itu, pengkaitan efektif antara air DI dan SnSe2 melalui tepi flake tampaknya memainkan peran penting dalam mencapai rasio on/off yang tinggi bahkan untuk flake tebal. Dibandingkan dengan gating gate belakang SiO2, gating air DI dapat secara efektif mengurangi jarang listrik (dari beberapa 100 nm menjadi kurang dari 1 nm), sehingga tegangan ambang gate juga menurun dari beberapa puluh volt menjadi kurang dari 1 V. Dari gambar inset Gambar 2d, lompatan arus kecil pada sekitar Vtg = 0,4 V mungkin disebabkan oleh elektrolisis air DI karena jendela elektrokimia yang sempit, yang telah dilaporkan dalam karya Huang [27].

Respons fotoelektrik waktu-dependen dari FET SnSe2 yang dikontrol oleh gate belakang atau gate atas ditunjukkan dalam Gambar 3. Menariknya, FET SnSe2 menunjukkan fotokorensi positif pada gate negatif dan fotokorensi negatif pada gate positif terlepas dari gating dari gate belakang melalui SiO2 atau gate atas melalui air DI. Dari Gambar 3a, kita dapat melihat magnitud fotokorensi meningkat seiring peningkatan tegangan gate belakang negatif. Saat tegangan gate belakang −80 V, fotokonduktivitas relatif (didefinisikan sebagai Δσ/σ0, di mana σ0 adalah konduktivitas kegelapan dan Δσ adalah perbedaan antara σ dan σ0) adalah 5%. Saat menggunakan air DI sebagai gate atas, kita mendapatkan hukum yang serupa seperti ditunjukkan dalam Gambar 3b. Dengan tegangan gate atas diatur ke −0,4 V, fotokonduktivitas relatif dapat mencapai 6%. Namun, mudah dilihat bahwa waktu respons antara kedua jenis gating sangat berbeda. Untuk gating belakang dengan SiO2 sebagai dielektrik, waktu respons untuk tepi naik sekitar 30 detik. Sedangkan untuk gating atas dengan air DI sebagai dielektrik, waktu respons hanya 1,7 detik. Di sini, waktu naik 10–90% (atau waktu turun 10–90%) didefinisikan sebagai waktu respons. Kecepatan respons yang jauh lebih cepat dengan gating air DI seharusnya terkait dengan mobilitas carrier yang lebih tinggi (127 cm²/Vs) karena penyaringan yang efektif dari pencaran kebasiran atau adsorbat. Menariknya, saat tegangan gate positif, film SnSe2 menunjukkan fotokonduktivitas negatif (NPC) seperti ditunjukkan dalam Gambar 3c dan d. Harus ditekankan bahwa fotokonduktivitas bipolar yang bergantung pada gate tidak diinduksi oleh arus kebocoran antara gate dan source. Kami mengukur arus kebocoran Ig saat menerapkan bias gate positif atau negatif, seperti ditunjukkan dalam Berkas tambahan 1: Gambar S2. Tanda Ig mengikuti arah Vgs dan justru berlawanan dengan tanda fotokorensi drain-to-source (Id). Selain itu, magnitudo Ig jauh lebih kecil dari Id, sehingga dampaknya dapat diabaikan. Dalam NPC FET SnSe2 dengan H2O sebagai dielektrik, ada dua fitur yang berbeda dari fotokonduktivitas positif (PPC). Salah satunya adalah nilai mutlak fotokonduktivitas relatif gating pada Vtg positif (~ 20%) jauh lebih besar daripada gating pada Vtg negatif (6%). Yang lainnya adalah FET SnSe2 menunjukkan waktu respons yang jauh lebih lama (~ 30 detik) pada Vtg positif dibandingkan pada Vtg negatif (1,7 detik).

Transistor Efek Medan SnSe2 Capai Rasio On/Off 10⁴ dan Fotokonduktivitas yang Dapat Diubah Polaritasnya

Ketergantungan waktu dari fotorespons FET SnSe2 yang di-bias pada Vsd = 5 mV ketika diterapkan pada berbagai tegangan gate belakang negatif Vbg (a), berbagai tegangan gate atas negatif Vtg (b), berbagai tegangan gate belakang positif Vbg (c), dan berbagai tegangan gate atas positif Vtg (d)

Fenomena fotokonduktivitas negatif (NPC) telah dilaporkan dalam beberapa nanostruktur semikonber, seperti nanocarbon tube, nanowire InAs, dan nanowire ZnSe [28,29,30]. Adsorpsi molekul oksigen dan foto-desorpsi biasanya dipertanggungkan sebagai penyebab efek NPC. Namun, penjelasan tersebut tidak berlaku untuk sistem SnSe2 kami, karena desorpsi oksigen hanya akan menghasilkan konsentrasi elektron dan konduktivitas yang lebih tinggi. Untuk memahami efek NPC dan koeksistensi NPC dan PPC dalam SnSe2, kami mengukur kurva Ids-Vtg FET SnSe2 di bawah iluminasi, seperti ditunjukkan dalam Gambar 4. Untuk perbandingan yang jelas, kurva transfer dalam kegelapan juga ditambahkan. Kita dapat melihat perangkat menunjukkan fotokonduktivitas bipolar, yang dapat diubah oleh tegangan gate. Kurva transfer yang diukur di bawah iluminasi dan dalam kegelapan berpotongan hampir pada tegangan gate 0 V. Oleh karena itu, perangkat menunjukkan fotokonduktivitas positif pada bias gate minus dan fotokonduktivitas negatif pada bias gate plus, yang sejalan dengan hasil yang ditunjukkan dalam Gambar 3. Seperti yang diketahui, konduktivitas σ ditentukan oleh σ = neμ, di mana n, e, dan μ masing-masing adalah konsentrasi carrier, muatan elektron, dan mobilitas. Jadi, konduktivitas ditentukan oleh hasil kali konsentrasi carrier dan mobilitas. Dalam kurva transfer di bawah cahaya, perubahan transkonduktansi gm di sekitar tegangan gate nol menunjukkan perubahan mobilitas. Dari kurva transfer, mobilitas cahaya dan kegelapan dapat dihitung seperti ditunjukkan dalam Tabel 1 dan 2. Mobilitas SnSe2 dalam kegelapan sekitar 70 cm²/Vs, sementara mobilitas di bawah iluminasi memiliki dua nilai: sekitar 60 cm²/Vs pada bias gate minus dan ~ 4 cm²/Vs pada bias gate plus. Pada Vtg negatif, mobilitas cahaya dan kegelapan hampir sama, sementara konsentrasi carrier di bawah excitasi cahaya lebih besar dari kondisi kegelapan. Jadi, perangkat menunjukkan fotokonduktivitas positif. Pada Vtg positif, mobilitas lebih dari satu orde lebih kecil dari kasus Vtg negatif, dan penurunan mobilitas melebihi peningkatan konsentrasi carrier dan mendominasi evolusi fotokonduktivitas. Dengan demikian, fotokonduktivitas negatif bersih terjadi sebagai pengganti fotokonduktivitas positif.

Transistor Efek Medan SnSe2 Capai Rasio On/Off 10⁴ dan Fotokonduktivitas yang Dapat Diubah Polaritasnya

Karakteristik Ids-Vtg FET SnSe2 di bawah iluminasi dan dalam kegelapan

Pai-Chun Wei et al. menemukan efek NPC dalam film InN dengan gap kecil dan degeneratif dan mengaitkannya pada depresi mobilitas yang disebabkan oleh pencaran parah dari pusat recombinasi bermuatan [31], yang mungkin dapat diterapkan pada sistem SnSe2 kami. Namun, mengapa mobilitas menurun saat bias gate varredsa dari negatif ke positif voltase tidak jelas. Kami percaya fenomena ini berasal dari beberapa status in-gap. Status in-gap dapat disebabkan oleh beberapa cacat titik, seperti rongga Se. Di bawah iluminasi, status in-gap di bawah Ef akan menangkap beberapa lubang yang dihasilkan cahaya dan menjadi pusat pencaran bermuatan positif. Dengan Vtg varredsa dari bias negatif ke positif, lebih banyak status in-gap yang jatuh di bawah Ef menjadi pusat pencaran bermuatan, yang mengakibatkan penurunan mobilitas. Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memahami sepenuhnya mekanisme NPC.

Kesimpulan

Dalam rangkuman, transistor efek medan (FET) SnSe2 telah diproduksi berdasarkan flake SnSe2 yang dihasilkan dari kristal tunggal. Dengan tetes air sebagai gate dielektrik atas, kami berhasil mematikan perangkat dengan rasio penolakan arus tinggi sekitar 10⁴. Dibandingkan dengan gate dielektrik SiO2, air DI dapat secara signifikan meningkatkan perilaku transport FET SnSe2 dengan subthreshold swing ideal sekitar 62 mV/dekade dan mobilitas elektron yang unggul sekitar 127 cm² V⁻¹ s⁻¹ pada 300 K. Khususnya, FET SnSe2 menunjukkan fotokonduktivitas bipolar saat bias gate atas varredsa dari −0,4 ke + 0,4 V. Polaritas dapat diubah oleh tanda tegangan gate. Pada bias gate negatif, fotokonduktivitas positif didominasi oleh peningkatan konsentrasi carrier. Sedangkan pada bias positif, fotokonduktivitas negatif disebabkan oleh penurunan tajam mobilitas. Persaingan antara konsentrasi carrier dan mobilitas menentukan evolusi fotokonduktivitas. Dengan metode gate solusi yang sederhana yang disajikan dalam pekerjaan ini, FET SnSe2 menunjukkan properti listrik yang unggul dan pada saat yang sama menunjukkan fotokonduktivitas yang dapat diubah polaritasnya yang menarik, yang akan membuka cara modulasi baru untuk perangkat optoelektronik berkinerja tinggi.

Singkatan

2D:

Dua dimensi

AFM:

Mikroskopi gaya atom

ALMs:

Materi berlapis atomik

DI:

De-ionisasi

FETs:

Transistor efek medan

MIS:

Loga-insulator-semikonber

NPC:

Fotokonduktivitas negatif

PMMA:

Polimetil metakrilat

PPC:

Fotokonduktivitas positif

TMDs:

Dalkogenida loga transisi

bahan nano

  1. Sensor Hall Digital: Penjelasan Switch Unipolar, Omnipolar, Bipolar, dan Latch
  2. DATA MODUL Meluncurkan Monitor Open-Frame Ultra-Kecerahan 21,5” & 31,5” dengan EasyTouch untuk Penggunaan Luar dan Dalam Ruangan
  3. Transistor Efek Medan Nanoflake SnSe Berkinerja Tinggi dengan Kontak Ohmic Emas Resistensi Rendah
  4. Bahan Antarmuka Termal Tingkat Tinggi melalui Co-Modifikasi Resin Epoxi dengan Lembar Nanosheet Grafit Oksida Terreduksi dan Jaringan Grafit 3-D
  5. Aerogel Grafena/Polianiline yang Sangat Dapat Dikompresi: Superelastisitas Bersama Kapasitansi 713 F g⁻¹ untuk Superkapasitor Padat-All-State
  6. LDMOS Resistansi On Spesifik Sangat Rendah dengan Dual-Gate Tingkat dan Lapisan P-Terpung Parsial
  7. Referensi Tegangan Resistansi Rendah Ultra Tanpa Resistor dengan PSRR Eksepsional
  8. MOSFET p-Ge dengan Mobilitas Tinggi dan Pasivasi Silikon Amorf: Efek Orientasi Permukaan
  9. Katoda FeF3·0.33H2O Ditingkatkan CNT dan Grafit: Solusi Unggul untuk Baterai Litium-Ion
  10. Nanolapisan ZnO Berpori Sebagian Modifikasi BiVO4: Fotokatalisis Terpadu Matahari dengan Pemisahan Muatan Unggul