双栅极 MoS2 晶体管中迁移率的测量

原子级薄的半导体 MoS2 因其在高性能柔性电子和光电器件方面的应用而备受关注。在 SiO2 上使用背栅场效应晶体管（FET）结构的初步测量表明，少层 MoS2 的迁移率为 1-50 cm^2/Vs[1, 2]。在 SiO2 上使用背栅场效应晶体管（FET）结构的初步测量表明，少层 MoS2 的迁移率为 1-50 cm^2/Vs[1, 2]。然而，最近 Radisavljevic 等人[参考文献 3；另见参考文献 4-6]报道了单层 MoS2 的迁移率大幅增加至高达 900 cm^2/Vs，其他研究者[7, 8]也报道了多层 MoS2 的迁移率增加，这些器件均覆盖有高kappa介电层和金属顶栅。电解质顶栅 MoS2[9]也报道了类似的增加。这些报道中一个令人困惑的共同点是，在使用弱耦合背栅（通常为 300 nm 的 SiO2）测量时，双栅器件始终表现出比使用强耦合顶栅测量时高得多的迁移率。虽然这种差异可能归因于顶面和底面质量的不同，但巨大的差异促使人们仔细检查测量技术以排除虚假效应。值得注意的是，已经证明在这种几何结构中迁移率可能被大大高估[10, 11]。有充分证据表明这里就是这种情况[4-9]；下面我们以 Radisavljevic 等人[4]作为说明性示例进行讨论。