Unlocking High-Performance, Ultra-Low Power van der Waals Photo-Transistors: Toward Back-End-of-Line in-Sensor Machine Vision Applications

材料科学 光电子学 晶体管 范德瓦尔斯力 CMOS芯片 整改 光电二极管 光刻 平版印刷术 生产线后端 纳米技术 功率(物理) 电气工程 电压 物理 工程类 电介质 量子力学 分子
作者
Olaiyan Alolaiyan,Shahad Albawardi,Sarah Alsaggaf,Thamer Tabbakh,Frank W. DelRio‬,Moh. R. Amer
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (31): 41310-41320
标识
DOI:10.1021/acsami.4c07231
摘要

Recent reports on machine learning and machine vision (MV) devices have demonstrated the potential of two-dimensional (2D) materials and devices. Yet, scalable 2D devices are being challenged by contact resistance and Fermi level pinning (FLP), power consumption, and low-cost CMOS compatible lithography processes. To enable CMOS + 2D, it is essential to find a proper lithography strategy that can fulfill these requirements. Here, we explored a modified van der Waals (vdW) deposition lithography and demonstrated a relatively new class of van der Waals field effect transistors (vdW-FETs) based on 2D materials. This lithography strategy enabled us to unlock high-performance devices evident by high current on-off ratio (Ion/Ioff), high turn-on current density (Ion), and weak FLP. We utilized this approach to demonstrate a gate-tunable near-ideal diode using a MoS2/WSe2 heterojunction with an ideality factor of ∼1.65 and current rectification of 102. We finally demonstrated a highly sensitive, scalable, and ultralow power phototransistor using a MoS2/WSe2 vdW-FET for back-end-of-line integration. Our phototransistor exhibited the highest gate-tunable photoresponsivity achieved to date for white light detection with ultralow power dissipation, enabling ultrasensitive optoelectronic applications such as in-sensor MV. Our approach showed the great potential of modified vdW deposition lithography for back-end-of-line CMOS + 2D applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
1秒前
猪猪hero发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
华仔应助soook采纳,获得10
3秒前
CHENXIN532完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
7秒前
8秒前
开心的寄灵完成签到 ,获得积分10
9秒前
10秒前
隐形曼青应助祝雲采纳,获得10
10秒前
SherlockJia发布了新的文献求助10
10秒前
Olivia发布了新的文献求助10
11秒前
小马甲应助研知之采纳,获得10
11秒前
爆米花应助hds采纳,获得10
11秒前
FashionBoy应助个性的红酒采纳,获得10
12秒前
gott完成签到,获得积分10
12秒前
大傻逼发布了新的文献求助10
12秒前
orixero应助SY采纳,获得10
12秒前
科研通AI6.4应助yangy801017采纳,获得10
12秒前
hcx完成签到,获得积分10
12秒前
猪猪hero完成签到,获得积分10
13秒前
善学以致用应助Walden5441采纳,获得10
13秒前
cs完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
千图发布了新的文献求助10
14秒前
李飞龙完成签到,获得积分10
14秒前
gott发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
SherlockJia完成签到,获得积分10
16秒前
melody完成签到,获得积分10
16秒前
光热效应完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
18秒前
所所应助紧张的毛衣采纳,获得10
18秒前
18秒前
个性的红酒完成签到,获得积分10
19秒前
boxi完成签到,获得积分0
19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
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
Cancer Targets: Novel Therapies and Emerging Research Directions (Part 1) 400
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 6359333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8173297
关于积分的说明 17214088
捐赠科研通 5414460
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2865441
邀请新用户注册赠送积分活动 1842803
关于科研通互助平台的介绍 1691020