Air Annealing Process for Threshold Voltage Tuning of MoTe2 FET

双极扩散 材料科学 阈值电压 光电子学 兴奋剂 晶体管 场效应晶体管 退火(玻璃) 纳米技术 半导体 电压 电气工程 电子 工程类 物理 复合材料 量子力学
作者
Soo‐Jin Kim,Yeeun Roh,Younguk Choi,Ah Hyun Jun,Hojun Seo,Byeong‐Kwon Ju
出处
期刊:Applied sciences [MDPI AG]
卷期号:12 (8): 3840-3840 被引量:5
标识
DOI:10.3390/app12083840
摘要

A stable doping technique for modifying the conduction behaviour of two-dimensional (2D) nanomaterial-based transistors is imperative for applications based on low-power complementary oxide thin-film transistors. Achieving an ambipolar feature with a controlled threshold voltage in both the p- and n-regimes is crucial for applying MoTe2-based devices as electronic devices because their native doping states are unipolar. In this study, a simple method to tune the threshold voltage of MoTe2 field-effect transistors (FETs) was investigated in order to realise an enhancement-mode MoTe2 thin-film transistor by implementing a facile method to modulate the carrier polarity based on the oxidative properties of MoTe2 FETs. Annealing in air induced a continuous p-doping effect in the devices without significant electrical degradation. Through a precise control of the duration and temperature of the post-annealing process, the tailoring technique induces hole doping, which results in a remarkable shift in transfer characteristics, thus leading to a charge neutrality point of the devices at zero gate bias. This study demonstrates the considerable potential of air heating as a reliable and economical post-processing method for precisely modifying the threshold voltage and further controlling the doping states of MoTe2-based FETs for use in logic inverters with 2D semiconductors.
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