分子吸附对选择性培养,相互连接的2D-MoS₂原子薄片结构的导电性的影响

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 化学传感器 化学传感器

背景情况:

• 场效应晶体管 (FET) 对电子设备至关重要.
• 像二硫化 (MoS2) 这样的二维材料具有独特的电子特性.
• 开发灵敏可靠的化学传感器是一个持续的挑战.

研究的目的:

• 为了研究2D MoS2通道的FET的气体灵敏度.
• 探索分子吸附对设备性能的影响.
• 评估基于MoS2的设备在化学传感应用中的潜力.

主要方法:

• 使用Mo-CVD方法制造MoS2 FET,使用不同的通道长度 (15和20微米).
• 在不同的条件下测量源-排水电流 (Isd):变化的空气压力,照明和门电压.
• 对热刺激电流和捕获状态激活能量的分析.

主要成果:

• MoS2 FET对分子吸附,照明和门电压变化表现出高灵敏度.
• 由于陷上的电荷积累,观察到显著的,持久的光导.
• 源-排水电流对气压产生了非单调的反应,达到~10−2 mbar的峰值.
• 20微米的样本对空气分子的敏感性更高.
• 分析揭示了与硫空缺和浅层相关的捕获状态.

结论:

• 制造的MoS2 FET对分子吸附,特别是H2O具有很高的敏感性.
• 这些设备显示出开发易于制造的化学传感器的前景.
• 了解陷状态对于优化传感器性能至关重要.