High-performance p-type MoS 2 field-effect transistor by toroidal-magnetic-field controlled oxygen plasma doping

材料科学 X射线光电子能谱 兴奋剂 拉曼光谱 场效应晶体管 等离子体 光电子学 光谱学 离子 晶体管 分析化学(期刊) 化学 核磁共振 物理 光学 电压 量子力学 色谱法 有机化学
作者
Shaoxiong Wu,Yang Zeng,Xiangbin Zeng,Shibo Wang,Yishuo Hu,Wenzhao Wang,Sheng Yin,Guangtong Zhou,Jin Wen,Tingting Ren,Zhenyu Guo,Jingjing Lu
出处
期刊:2D materials [IOP Publishing]
卷期号:6 (2): 025007-025007 被引量:56
标识
DOI:10.1088/2053-1583/aafe2d
摘要

P-type transition metal dichalcogenides (TMDCs) field-effect transistor (FET) with high performance is fundamental for the development of 2D electronic and optoelectronic devices. We achieve the effective p-type doping using toroidal-magnetic-field (TMF) controlled oxygen plasma on the six-layer MoS2. The bottom-gated MoS2 FET shows a record current on-off ratio of 107, a hole mobility of 115.2 cm2 V−1 s−1 and a subthreshold swing of 137 mV dec−1 at room temperature. The high performance is attributed to the negligible lattice defects and high substitutional rate through restricting the energy of oxygen ions, which are demonstrated by Raman spectroscopy, photoluminescence spectroscopy and x-ray photoelectron spectroscopy. The excellent p-type conduction is also beneficial from enhancing the ratio of ions in oxygen plasma by the TMF. First-principle calculations validate that ions lead to a shallow acceptor level at 42.16 meV above the valance band maximum and extracting 1.0 electron from MoS2 lattice. These findings provide a scheme for realizing 2D integrated circuit and excellent optoelectronic devices using MoS2 and other homogeneous TMDCs.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
迷路的忆之完成签到,获得积分10
2秒前
ZZY完成签到 ,获得积分10
2秒前
vokda完成签到 ,获得积分10
3秒前
yangmanjuan完成签到,获得积分10
4秒前
nulinuli完成签到 ,获得积分10
4秒前
科目三应助bbd采纳,获得10
4秒前
典雅的醉柳完成签到,获得积分10
5秒前
完美世界应助vividtry采纳,获得10
5秒前
6秒前
PQ完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
cy__完成签到,获得积分10
8秒前
li完成签到,获得积分20
11秒前
Star1983发布了新的文献求助10
12秒前
hbpu230701发布了新的文献求助10
12秒前
1101592875完成签到,获得积分10
13秒前
穆奕完成签到 ,获得积分10
14秒前
收容成功完成签到,获得积分10
15秒前
lxh完成签到 ,获得积分10
16秒前
忧郁醉山完成签到 ,获得积分20
16秒前
17秒前
优雅冰萍发布了新的文献求助10
17秒前
翻斗花园612完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
21秒前
芝士就是力量完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
25秒前
25秒前
26秒前
情怀应助整齐荟采纳,获得10
26秒前
滴滴滴发布了新的文献求助20
27秒前
27秒前
外向问安发布了新的文献求助10
29秒前
徐旖旎发布了新的文献求助10
29秒前
小太阳发布了新的文献求助10
31秒前
hbpu230701发布了新的文献求助10
31秒前
三条K完成签到,获得积分10
31秒前
印象完成签到,获得积分10
32秒前
lalala完成签到,获得积分10
32秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350867
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165542
关于积分的说明 17183211
捐赠科研通 5407063
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862792
邀请新用户注册赠送积分活动 1840361
关于科研通互助平台的介绍 1689509