相工程单层 MoS2 中空间分辨的光致激发电荷载流子动力学
材料科学
2014-12-18 v1
摘要
对原子级厚度过渡金属硫族化物 (TMDs) 内禀光电性质的深入理解，对于将其集成至高性能半导体器件至关重要。本文利用扫描光电流显微镜与光致发光成像的关联技术，研究了化学气相沉积 (CVD) 生长的单层二硫化钼 (MoS2) 在光激发下的输运性质。我们以衍射极限的空间分辨率，考察了金属电极下方的局部相变对贯穿沟道长度的光电流产生的影响。半导体相 (2H 相) MoS2 的最大光电流产生于肖特基接触处；而在发生金属相变 (1T 相) 后，光电流峰值出现在器件沟道中心附近，表明原生肖特基势垒被显著降低。通过对光电流随偏压与位置依赖性的分析，结果表明 1T 接触器件的肖特基势垒高度仅为几 meV，而 2H 接触器件约为 200 meV。我们还证明，1T 器件中原生肖特基势垒的降低使光响应度提升了一个数量级以上，这是实现高性能光电器件的关键参数。所得结果为深入理解原子级厚度 TMDs 的内禀光电性质铺平了道路，其中欧姆接触对于实现低功耗高效率器件是必不可少的。
引用
@article{arxiv.1412.5532,
title = {Spatially Resolved Photo-Excited Charge Carrier Dynamics in Phase-Engineered Monolayer MoS2},
author = {Hisato Yamaguchi and Jean-Christophe Blancon and Rajesh Kappera and Sidong Lei and Sina Najmaei and Benjamin D. Mangum and Gautam Gupta and Pulickel M. Ajayan and Jun Lou and Manish Chhowalla and Jared J. Crochet and Aditya D. Mohite},
journal= {arXiv preprint arXiv:1412.5532},
year = {2014}
}
备注
20 pages, 6 figures, 8 pages of supporting information, accepted to ACS Nano