利用形成气体微波等离子体在 MoS2 上实现稳定且可扩展的金属相
介观与纳米尺度物理
2018-08-22 v1
摘要
1T 金属相与 2H 半导体多态相的整体实现使 MoS2 成为未来微电子电路的潜在候选材料。尽管已有这些相共存的报道，但一种以可扩展方式、且与标准器件制备工艺兼容来制备稳定 1T 相的方法尚待出现。此外，关于 1T 相电学性质的全面研究仍属空白。在本稿件中，我们展示了一种利用 Ar + H2 微波等离子体对 MoS2 进行可控且可扩展的 2H 到 1T 相工程的技术。该技术使我们能够从任意厚度和面积的 2H 相出发实现 1T MoS2。我们的方法允许在 2H 样品中通过光刻定义连续的 1T 区域。1T 样品在环境中老化超过数周仍保持稳定，并表现出高达 300 C 的热稳定性，使其适用于标准器件制备技术。我们在 4 K 至 300 K 温度范围内，对具有背栅场效应晶体管几何结构的器件进行了两探针和四探针电学输运测量。1T 样品在所有温度范围内均表现出欧姆电流-电压特性，且与栅极电压无关，这是金属态的标志。我们 1T MoS2 样品的方块电阻远低于 2H 样品，而其载流子浓度比 2H 样品高出几个数量级。此外，我们的样品在 4 K 至 300 K 范围内电阻的温度依赖性可忽略，排除了任何跳跃介导或激活的电学输运。
引用
@article{arxiv.1801.07049,
title = {Stable and scalable metallic phase on MoS2 using forming-gas microwave plasma},
author = {Chithra H. Sharma and Ananthu P. Surendran and Abin Varghese and Madhu Thalakulam*},
journal= {arXiv preprint arXiv:1801.07049},
year = {2018}
}
备注
21 pages