基于大面积层状 PtSe$_{2}$ 薄膜的高灵敏机电压阻压力传感器
材料科学
2018-07-16 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
二维(2D)层状材料由于其极薄的特性,是微纳机电系统(MEMS/NEMS)的理想材料。二硒化铂(PtSe)是一种令人振奋且尚未被充分探索的二维过渡金属二硫族化物(TMD)材料,因其可扩展且低温的生长工艺与硅技术兼容而备受关注。在此,我们探讨了薄层 PtSe 薄膜作为机电压阻传感器的潜力。所有实验均在 400{\deg}C 的 CMOS 兼容温度下,通过 Pt 的热辅助转化生长的半金属 PtSe 薄膜上进行。我们报告了在悬臂梁弯曲实验装置中,从 PtSe 应变计实验获得的高达 -84.8 的负应变计系数。具有独立 PMMA/PtSe 薄膜的集成 NEMS 压阻压力传感器证实了该负应变计系数,并表现出极高的灵敏度,其性能比先前报道的数值高出数个数量级。我们采用密度泛函理论(DFT)计算来理解所测负应变计系数的起源。我们的结果表明,PtSe 是未来 NEMS 应用的极具潜力的候选材料,包括集成到 CMOS 生产线中。
引用
@article{arxiv.1803.07151,
title = {Highly sensitive electromechanical piezoresistive pressure sensors based on large-area layered PtSe$_{2}$ films},
author = {Stefan Wagner and Chanyoung Yim and Niall McEvoy and Satender Kataria and Volkan Yokaribas and Agnieszka Kuc and Stephan Pindl and Claus-Peter Fritzen and Thomas Heine and Georg S. Duesberg and Max C. Lemme},
journal= {arXiv preprint arXiv:1803.07151},
year = {2018}
}
备注
33 pages, 5 figures, including supporting information with 10 figures