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光掺杂驱动的 MoS2 晶体管低频噪声交叉

介观与纳米尺度物理 2017-04-04 v1

摘要

过渡金属二硫化物场效应晶体管(FETs)已被积极探索用于低功耗电子器件、光探测和传感。尽管前景广阔,但其性能受到低频噪声(LFN)的严重限制。在此,我们报告了在环境条件下利用光掺杂对 SiO2_2 衬底上 MoS2_2 FETs 中 LFN 的研究。使用这种外部激发源使我们能够访问不同的非平衡稳态并跨越不同的噪声机制。我们观察到噪声功率谱随瞬态衰减时间窗口的依赖性,当系统接近平衡时趋近于 1/f1/f 型,并确定了 LFN 对沟道厚度的依赖性。单层/双层器件在绝缘区表现出随机电报噪声,而在导电区表现出 1/f1/f 型 Hooge 迁移率涨落(HMF)。较厚的器件主要表现出 1/f1/f 型载流子数量涨落(CNF)。在后者中,我们观察到光掺杂引起的变化,即在阈值栅极电压以上,逆 1/f1/f 噪声幅度从近抛物线依赖变为近线性依赖。这种变化表明 LFN 机制从 CNF 到 HMF 的交叉。我们证明,在宽掺杂范围内,研究光掺杂下的电导和噪声是识别少原子层 FETs 中主导载流子噪声机制的有效工具。

关键词

引用

@article{arxiv.1704.00505,
  title  = {Photodoping-driven crossover in low-frequency noise in MoS2 transistors},
  author = {Isidoro Martinez and Mario Ribeiro and Pablo Andres and Luis E. Hueso and Felix Casanova and Farkhad G. Aliev},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1704.00505},
  year   = {2017}
}

备注

8 pages, 5 figures