Monolayer Nanoribbon Transistors Fabricated by Scanning Probe Lithography
MoS2 با ساختارهای ساخته شده به صورت لایه‌های دو بعدی، به دلیل دارا بودن قابلیت‌های بخصوصی مانند گپ باندی بزرگ ( 1.9الکترون ولت برای تک لایه) و کنترل بالای خواص الکترواستاتیکی در مقابل خواص هدایت الکتریکی آن، کاربرد گسترده‌ای در نانو الکترونیک و ساخت ترانزیستورهای (FET) دارند. پهنای کانال نمونه‌های نانو نوار ساخته شده با این مواد در حد 30 تا 370 نانومتر بوده که در تقویت پارامترهای ترانزیستور موثر بوده است. مقدار تحرک قابل قبول بار ذرات در ترانزیستور در محدوده 0.36 تا cm2/V.s 8.53 ، نرخ نسبت جریان روشن به جریان خاموش ترانزیستور در بازه 103 تا 106 قرار گرفته و بازده سوچینگ آن از 5.1 تا 12.8 V/dec متغیر است. در مقایسه بین نمونه‌های ساخته شده، نتیجه به این صورت است که ترانزیستورهای ساخته شده با نانو نوارهای باریک‌تر دارای تحرک قابل قبول بار ذرات کمتر، نرخ نسبت جریان روشن به خاموش پایین‌تر و بازده سوچینگ بزرگتر هستند . از روش SPL برای ساخت نانو نوار MoS2 استفاده شده است که به کمک نوک داغ پروب میکروسکوپ AFM با تشکیل الگو و تهیه ماسک پلیمری بر روی تک لایه‌ی MoS2 انجام می‌شود، و بعد از مرحله اچ کردن در محیط بخار XeF2 کانالی بین پایه‌های Source و Drain ترانزیستور با ماده MoS2 ساخته و نهایی می‌شود و سپس کانال با لایه ای از Al2O3 برای محافظت از تجزیه توسط هوا و بخار آب و حفظ و تقویت خواص کانال پوشانده می‌شود. بکارگیری مواد دو بعدی MoS2 و قابلیت‌های منحصر به فرد این مواد در ساخت ترانزیستورهای با سرعت بیشتر و قیمت کمتر، بشدت در سال های اخیر مورد توجه حوزه الکترونیک واقع شده است.
منبع: DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00271