Conversion du transistor MoTe2 multicouche entre les types P et N et leur utilisation dans l'onduleur

Contexte

Le graphène et les matériaux bidimensionnels (2D) similaires existent en vrac sous forme d'empilements de couches fortement liées avec une faible attraction intercouche, se permettant d'être exfolié en couches atomiquement minces, qui ont ouvert de nouvelles possibilités pour l'exploration de la physique 2D ainsi que celle des nouvelles applications matérielles [1,2,3,4,5,6,7,8,9]. Parmi eux, les dichalcogénures de métaux de transition semi-conducteurs (TMD) présentent des bandes interdites importantes [2, 3, 10, 11]. De plus, ces flocons 2D TMD sont flexibles et exempts de liaisons pendantes entre les couches adjacentes [12, 13]. Ces propriétés uniques font des TMD des candidats prometteurs pour la construction de dispositifs électroniques et optoélectroniques [2,3,4, 14], tels que les transistors à effet de champ (FET) de nouvelle génération à moins de 10 nm [15], les onduleurs [16,17,18 ,19,20,21,22], et des diodes électroluminescentes (DEL) sur puce [23,24,25] et des dispositifs à hétérostructure Van der Waals [4, 5, 26,27,28].

Ditellurure de molybdène de type 2H (2H-MoTe₂ ) est l'un des TMD 2D typiques, qui a une bande interdite indirecte de 0,83 eV sous forme massive [29] et une bande interdite directe de 1,1 eV lorsqu'il est aminci en une monocouche [30]. 2H-MoTe₂ a été exploré pour des applications en spintronique [31], FET [32,33,34], photodétecteur [35,36,37,38] et cellule solaire [39]. Comme la plupart des matériaux 2D, le 2H-MoTe₂ multicouche a un rapport surface/volume très élevé, ce qui le rend sensible aux diverses influences de l'environnement environnant. Ainsi, il est difficile d'obtenir ses propriétés intrinsèques. La surface et l'interface des matériaux 2D et des dispositifs associés ont toujours été des points chauds de recherche afin d'obtenir des performances plus élevées. Ici, nous fabriquons un 2H-MoTe₂ multicouche transistor, dont les couches d'électrodes de source et de drain sont fabriquées, puis un MoTe₂ multicouche l'échantillon est transféré pour ponter les électrodes de source et de drain en tant que canal de transistor. L'ensemble du MoTe₂ l'échantillon est exposé à l'air, y compris le canal et la partie de contact, ce qui est avantageux pour étudier l'influence des absorbats sur les propriétés de transport de charge du MoTe₂ multicouche transistor. Des mesures du transport de charge dépendant du vide et de la température sont effectuées. Les données expérimentales montrent que le MoTe₂ multicouche Le transistor est de type n en termes de conductance intrinsèque. Cependant, le dispositif exposé à l'air peut être dopé par des absorbats et converti en transistor de type p stable à l'air. Nous en déduisons que la conductance intrinsèque de type n du MoTe multicouche₂ transistor est attribué à des lacunes de tellure (Te), ce qui est confirmé par les calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT). La conversion en conductance de type p dans l'air peut s'expliquer par le fait que l'oxygène et l'eau absorbés dans l'air peuvent induire un transfert d'électrons à partir de MoTe₂ en couple redox oxygène/eau, qui convertit le MoTe multicouche de type n₂ transistor de type p. Enfin, basé sur le MoTe multicouche de type n et de type p₂ transistors, nous démontrons un inverseur complémentaire, qui montre un comportement d'entrée/sortie symétrique et des valeurs de gain de 9 à V _DD = 5 V.

Résultats et discussion

Différent du MoTe multicouche signalé précédemment₂ transistor, notre schéma de dispositif est illustré à la Fig. 1a. Nous fabriquons d'abord des électrodes source-drain (SD) composées de film Cr/Au sur SiO₂ /p ⁺ -Si substrat. Ensuite, l'un des multicouches MoTe₂ échantillons préparés sur un autre SiO₂ / p ⁺ -Si le substrat est transféré pour ponter les électrodes source-drain en tant que canal de transistor. Le MoTe₂ l'échantillon fabriqué par cette méthode est propre et exempt de contamination par des polymères lors de la fabrication du dispositif. De plus, l'ensemble du MoTe₂ l'échantillon est exposé à l'air, y compris le canal et la partie de contact, ce qui facilite l'élimination des absorbats et l'obtention de la conductance intrinsèque du MoTe₂ multicouche transistor. Une image optique d'un MoTe multicouche fabriqué₂ Le transistor est illustré à la Fig. 1b, avec une longueur de canal de 10 μm. Le MoTe₂ canal est caractérisé par microscopie à force atomique (AFM) (voir Fig. 1c). Le profil de hauteur (voir Fig. 1d) obtenu à partir de la marque dans l'image AFM indique que l'épaisseur de MoTe₂ l'échantillon est d'environ 17 nm (composé de 24 monocouches MoTe₂ ) [40]. Les modes Raman-actifs caractéristiques de A_1g (172 cm ⁻¹ ), E ¹ _2g (233 cm ⁻¹ ), et B ¹ _2g (289 cm ⁻¹ ) sont clairement observés comme le montre la Fig. 1e, indiquant la bonne qualité du 2H-MoTe₂ après le processus de transfert [41].

MoTe multicouche₂ transistor et ses propriétés. un Illustration de MoTe₂ schéma des transistors. b Image optique de l'un des transistors fabriqués composé de MoTe₂ multicouche canaux et électrodes SD Cr/Au. c Image AFM du canal du transistor en b . d Profil de hauteur du MoTe multicouche₂ . e Spectre Raman du MoTe₂ multicouche dans le canal transistor

Le MoTe₂ multicouche fabriqué à l'arrière les transistors sont mesurés à l'aide de l'analyseur de semi-conducteurs Agilent B1500A dans la station de sonde Lakeshore, qui peut être pompé à une pression de base de 1 × 10 ⁻⁵ mbar et réalisez un réglage de la température de 9 ~ 350 K. La figure 2 montre les propriétés électriques d'un MoTe₂ multicouche transistor dans l'air à température ambiante (RT). Les caractéristiques de transfert à la tension source-drain V _sd = 1 V sur la figure 2a montre que le transistor est à l'état passant à une tension de déclenchement négative et à l'état bloqué à une tension de déclenchement positive. La tension de transformation de l'état passant à l'état bloqué est presque nulle, ce qui est une caractéristique typique d'un transistor de type p. Les mesures répétées montrent les mêmes caractéristiques de déclenchement électrique (voir le fichier supplémentaire 1 :Figure S1). Quatre autres MoTe₂ multicouches les transistors présentent également des caractéristiques de déclenchement électrique de type p similaires, comme indiqué dans le fichier supplémentaire 1 :Figure S2. Nous préparons également d'autres appareils avec des épaisseurs de 5 nm, 38 nm et 85 nm, comme indiqué dans le fichier supplémentaire 1 :Figure S3. Lorsque le MoTe₂ les épaisseurs sont de 5 nm et 38 nm, les deux appareils préparés présentent une conductance de type p mais avec un faible courant d'alimentation par rapport à l'appareil de la figure 2 et du fichier supplémentaire 1 :figure S2. À mesure que l'épaisseur augmente jusqu'à 85 nm, l'effet de gating disparaît, comme indiqué dans le fichier supplémentaire 1 :Figure S3 (l). Ces données montrent que la conductance de type p est universelle dans l'air pour le MoTe₂ multicouche transistor. À partir des caractéristiques de transfert de la figure 2a, nous pouvons obtenir le rapport marche-arrêt, l'oscillation sous-seuil (SS) et la mobilité à effet de champ (μ), qui sont de 6 × 10 ³ , 350 mV/déc et 8 cm ² /V·s, respectivement.

Propriétés électriques du MoTe₂ multicouche transistor dans l'air à RT. un Caractéristiques de transfert de MoTe₂ transistor à V _sd = 1 V dans l'air. b Caractéristiques de sortie de MoTe₂ transistor à V _bg = − 20 V, − 15 V, − 10 V, − 5 V, 0 V et 5 V. c Caractéristiques de transfert de MoTe₂ transistor à différents V _sd . d Rapport de courant passant, courant coupé et courant tout ou rien en fonction de V _sd

La figure 2b montre les caractéristiques de sortie du MoTe₂ multicouche transistor à la tension de grille arrière V _bg = − 20 V, − 15 V, − 10 V, − 5 V, 0 V et 5 V. Comme on le voit, la réponse est essentiellement linéaire, en particulier à faible tension de polarisation de V _sd , ce qui indique qu'il y a une hauteur de barrière Schottky effective négligeable (Φ _SB ) entre Au et MoTe₂ dans les airs. Les caractéristiques de transfert à différentes tensions polarisées source-drain, comme illustré à la Fig. 2c, indiquent que le courant d'activation augmente linéairement avec la tension polarisée V _sd , illustré à la Fig. 2d, qui coïncide avec les caractéristiques de sortie. Pendant ce temps, le courant de coupure augmente et le rapport marche-arrêt diminue à mesure que V _sd augmente. Cela peut être attribué à l'état du piège dans MoTe₂ canal des absorbats et de l'état de l'interface. L'hystérésis dans les caractéristiques de transfert (voir le fichier supplémentaire 1 :Figure S4) confirme en outre l'existence de l'état du piège dans MoTe₂ transistor [42,43,44,45].

Nous étudions plus en détail la conductance de type p du MoTe₂ multicouche transistor à différents vides. Ceci est utile pour comprendre l'influence de l'oxygène et de l'eau absorbés sur les propriétés de transport de charge. La figure 3a montre les caractéristiques de transfert à V _sd = 1 V en fonction du vide (« atm » correspond à l'atmosphère). Les principales tendances changeantes sont clairement indiquées par des flèches rouges, ce qui est similaire à celui montré dans le transistor à nanotubes de carbone [44]. Premièrement, le courant passant diminue à mesure que le vide augmente, ce qui est en partie dû au décalage de la tension de seuil causé par les absorbats, mais principalement en raison de l'augmentation de la résistance du dispositif à mesure que les absorbats diminuent, y compris la résistance de canal et de contact. Les caractéristiques de sortie non linéaires illustrées à la Fig. 3b indiquent la barrière de Schottky efficace améliorée entre Au et MoTe₂ en 2.9 × 10 ⁻⁵ vide en mbar, ce qui suggère que la hauteur effective de la barrière Schottky est modifiée par les absorbats dans l'air. Deuxièmement, le courant de coupure à une tension de déclenchement positive augmente avec le vide, ce qui signifie que la conductance électronique augmente à mesure que les absorbats diminuent et suggère que la conductance de type n est supprimée dans le MoTe₂ multicouche. transistor par absorbe dans l'air.

Propriétés électriques de type P du MoTe₂ multicouche transistor sous vide. un Caractéristiques de transfert RT d'un MoTe de type p₂ transistor à V _sd = 1 V en fonction du vide. b Caractéristiques de sortie RT d'un MoTe de type p₂ transistor à différents V _bg en 2.9 × 10 ⁻⁵ mbar vide

Bien que le courant passant diminue et le courant déconnecté augmente après avoir éliminé les absorbats partiels sous vide, le MoTe₂ multicouche le transistor présente toujours une conductance de type p. De plus, la conductance de type p se maintient à basse température, comme le montre la figure 4a. Cette propriété électrique dépendante de la température nous aide à élucider davantage le mécanisme de transport de charge et à extraire la hauteur effective de la barrière Schottky du MoTe de type p₂ transistor. La figure 4a donne les caractéristiques de transfert à tension de polarisation V _sd = 1 V lorsque la température varie de 20 à 275 K. Le courant passant et le courant décroché diminuent à mesure que la température diminue, et le rapport marche/arrêt augmente à basse température, comme le montre la figure 4b. Tracé d'Arrhenius du courant source-drain I _sd à la tension de grille arrière V _sd = − 20 V et 20 V sur la Fig. 4c indiquent l'émission thermique et la contribution de l'effet tunnel pour le transport de charge [46]. Lorsque la température est supérieure à 100 K, une zone d'émission thermique claire est observée dans les tensions de déclenchement négatives et positives, et le courant tunnel domine lorsque la température est inférieure à 100 K. C'est pourquoi le courant d'activation et de désactivation diminuent à mesure que la température diminue . Basé sur l'observation du courant d'émission thermique et la relation de \( {I}_{\mathrm{sd}}\sim {e}^{-{q\varPhi}_{SB}/ kT\operatorname{}} \) , où k est la constante de Boltzmann et T est la température, on extrait la hauteur effective de barrière Schottky Φ _SB en fonction de la tension de grille à V _sd = 1 V, comme le montre la figure 4d. Les hauteurs de barrières efficaces Schottky Φ _SB à l'état allumé et éteint sont inférieurs à 120 mV.

Propriétés électriques dépendantes de la température d'un MoTe multicouche de type p₂ transistor. un Caractéristiques de transfert de MoTe₂ transistor à V _sd = 1 V en fonction de la température. b Rapport de courant passant, courant coupé et courant tout ou rien en fonction de la température. c Graphique d'Arrhenius du courant source-drain en fonction de la température à V _sd = 1 V et V _bg = − 20 V et 20 V, respectivement. d Cartes des hauteurs effectives des barrières Schottky Φ _SB en fonction de la tension back-gate

Le vide et la basse température rendent difficile la désorption complète des absorbats. Les absorbats résiduels fonctionnent toujours et modifient la conductance du MoTe₂ multicouche transistor. Afin de désorber davantage les absorbats sur MoTe₂ transistor, nous chauffons l'appareil à 350 K sous vide et effectuons des mesures de propriétés électriques in situ. La figure 5a montre les caractéristiques de transfert de MoTe₂ transistor lorsqu'il est chauffé de 250 à 350 K. Comme on le voit, la conductance des électrons à une tension de grille positive est améliorée, tandis que la conductance des trous à une tension de grille négative est réduite à mesure que la température augmente. A température T = 250 K, l'appareil affiche une conductance de type p typique. Mais lorsque la température augmente à T = 350 K, l'appareil est converti en type n, qui est à l'état bloqué à une tension de grille négative et à l'état passant à une tension de grille positive. Son rapport marche-arrêt, son oscillation sous le seuil (SS) et sa mobilité d'effet de champ (μ) sont de 3,8 × 10 ² , 1,1 V/déc et 2 cm ² /V·s, respectivement.

Les caractéristiques de transfert du MoTe₂ multicouche transistor en fonction de la température dans le vide

La conductance de type n d'un MoTe₂ transistor est stable dans le vide. L'appareil est conservé dans la station de sonde dans 2 × 10 ⁻⁵ Vide en mbar à TA pendant 12 h après chauffage. Ensuite, les mesures des propriétés électriques sont effectuées. Comme le montre la figure 6a, les caractéristiques de transfert sont toujours à l'état bloqué à une tension de grille négative et à l'état passant à une tension de grille positive, démontrant les propriétés typiques des transistors de type n. Des transformations similaires sont réalisées dans les deux autres échantillons, comme indiqué dans le fichier supplémentaire 1 :Figure S5 (a) et (b). De plus, nous recuitons deux échantillons à 523 K à l'aide d'un système de dépôt chimique en phase vapeur à haute température pendant 2 h dans du gaz Ar sous un vide de 3 mbar. Ils passent tous les deux du type p au type n, comme indiqué dans le fichier supplémentaire 1 :Figure S5 (c) et (d). La figure 6b montre les caractéristiques de sortie d'un MoTe de type n₂ transistor à différentes tensions de grille arrière, ce qui est clairement non linéaire, en particulier à faible tension de polarisation V _sd , différent de celui de la Fig. 3b, indiquant l'existence d'une hauteur de barrière Schottky effective améliorée entre MoTe₂ et l'électrode Au après avoir été chauffée pour éliminer les absorbats. La figure 6c montre les caractéristiques de transfert dépendant de la température du MoTe multicouche de type n₂ transistor. Comme on le voit, lorsque la température diminue de 275 à 25 K, les courants d'activation et de désactivation diminuent tous les deux, comme indiqué sur les Fig. 6c, d. Tracé d'Arrhenius du courant source-drain I _sd dans la Fig. 6e montre que l'émission thermique et le courant tunnel sont toujours le principal mécanisme de transport de charge dans le MoTe multicouche de type n₂ transistor. La hauteur effective de barrière Schottky ainsi obtenue est inférieure à 250 meV. Considérant le travail de sortie de Au (5,2 eV) et MoTe₂ (4,1 eV), la hauteur effective de la barrière Schottky pour les électrons atteint 1,1 eV dans des conditions idéales. La différence peut provenir de l'effet d'épinglage du niveau de Fermi dans les matériaux 2D [47].

MoTe multicouche de type N₂ propriétés des transistors dans le vide. un Caractéristiques de transfert RT de MoTe₂ transistor à V _sd = 1 V. b Caractéristiques de sortie RT de MoTe₂ transistor à une tension de grille arrière différente. c Caractéristiques de transfert de MoTe₂ transistor en fonction de la température. d Ratio de courant d'activation, de désactivation et de désactivation de MoTe₂ transistor en fonction de la température. e Complot d'Arrhenius du I _sd à V _sd = 1 V et V _bg = − 20 V et 20 V, respectivement. f Cartes des hauteurs effectives des barrières Schottky Φ _SB en fonction de V _bg

Nous constatons également que le MoTe multicouche de type n₂ le transistor revient au type p lorsqu'il est exposé à l'air (voir le fichier supplémentaire 1 :Figure S6). Sur la base des données de l'expérience ci-dessus, nous déduisons que la conductance de type n est une propriété intrinsèque pour le MoTe multicouche₂ transistor. La conductance de type N peut être attribuée à l'absence de Te dans MoTe₂ canaliser. Il est confirmé par le calcul DFT comme le montre la figure 7. La figure 7a montre l'illustration du diagramme de la lacune de Te dans la monocouche (ML) MoTe₂ , et la figure 7b montre la densité d'états correspondante (DOS). Par rapport au DOS de MoTe₂ avec une structure cristalline parfaite, la lacune de Te induit un état de défaut près du bord de la bande conductrice. Par conséquent, MoTe₂ le transistor avec une vacance Te démontre une conductance de type n.

Le poste vacant à MoTe₂ . un 4 × 4 ML MoTe₂ supercellules dans une phase idéale et avec une lacune de Te. Le site de vacance est marqué en jaune. b Densité partielle d'états (PDOS) du site Mo adjacent à la vacance Te et site le plus proche d'une vacance Te dans ML MoTe₂ (rouge plein), comparé au PDOS dans un ML idéal (noir en pointillé)

Lorsque l'appareil est exposé à l'air, l'oxygène et l'eau de l'air sont absorbés par l'appareil. Il a été vérifié que les absorbats d'oxygène et d'eau peuvent induire un dopage de type p dans un transistor organique et un transistor en matériau de couche lié au graphène [44, 48, 49]. Il fonctionne par couple redox oxygène/eau, dans lequel l'oxygène dissous dans l'eau conditionne la réaction redox. Ce processus va induire un transfert de charge entre le couple redox oxygène/eau et MoTe₂ . La direction du transfert de charge dépend de la différence de fonction de travail (ou de potentiel chimique). La fonction de travail de MoTe₂ est de 4,1 eV, tandis que celui du couple redox oxygène/eau est supérieur à 4,83 eV [48]. La figure 8 illustre le diagramme énergétique du couple redox eau/oxygène et MoTe₂ . En raison de la différence de niveau d'énergie, les électrons sont injectés à partir de MoTe₂ au couple redox oxygène/eau, entraînant un dopage des trous de MoTe₂ dans l'air.

Diagramme énergétique du couple redox eau/oxygène (à gauche) et MoTe₂ (à droite); la flèche rouge indique le sens du transfert d'électrons

Utilisation des MoTe de type p et de type n₂ transistors, nous explorons la construction d'un inverseur complémentaire comme illustré sur la Fig. 9a. Une tension d'alimentation de V _DD est appliqué à la source (ou drain) des transistors de type p, tandis que la source (ou drain) du transistor de type n est mise à la masse. L'onduleur est mesuré en 8 × 10 ⁻⁵ vide en mbar dans la station de sonde. La figure 9b, c montre les caractéristiques de transfert des transistors de type p et de type n de l'onduleur, respectivement. La figure 9d montre les courbes des caractéristiques de transfert de tension (VTC) de l'onduleur lorsque V _DD varie dans la plage de 1 à 5 V. La tension de transition est située très près de V _DD /2, ce qui peut être attribué à la symétrie entre les MoTe de type n et p₂ transistors. La figure 9e montre les courbes VTC (lignes noires) et leurs miroirs (lignes rouges) à V _DD = 5 V. La zone « œil » ombrée représente la marge de bruit de l'onduleur. Comme on le voit, la marge de bruit de faible niveau (NM_L ) et la marge de bruit de haut niveau (NM_H ) sont de 1,54 V et 1,77 V, respectivement, à V _DD = 5 V. La figure 9f montre V _EN -gains de tension dépendants de l'onduleur à V _DD = 2 V, 3 V, 4 V et 5 V qui augmente avec V _DD et atteint 9 à V _DD = 5 V.

Propriétés complémentaires de l'onduleur basées sur le MoTe multicouche de type p et de type n₂ transistor en 8 × 10 ⁻⁵ vide en mbar. un Schéma d'onduleur composé de MoTe de type p et de type n₂ transistors. Caractéristiques de transfert de type p (b ) et de type n (c ) MoTe₂ transistor de l'onduleur. d Courbes VTC de l'onduleur pour V _DD valeurs variant de 1 à 5 V. e Courbes VTC (lignes noires) et leurs miroirs (lignes rouges) en V _DD = 5 V. f V _EN -gains de tension dépendants de l'onduleur à V _DD = 2 V, 3 V, 4 V et 5 V

Conclusions

En résumé, nous avons fabriqué un MoTe multicouche de type p₂ transistor en transférant MoTe₂ sur une électrode source-drain fabriquée dans l'air. Les mesures de transport de charge in situ dépendantes du vide et de la température démontrent que la conductance habituelle de type p du MoTe multicouche₂ transistor n'est pas ses propriétés intrinsèques, qui sont causées par le dopage du couple redox oxygène/eau dans l'air. Lorsque le MoTe₂ le transistor est chauffé sous vide pour éliminer les absorbats, il présente une conductance de type n, qui est attribuée aux lacunes de tellure dans MoTe₂ et est sa propriété intrinsèque de transport. MoTe de type p et de type n₂ les transistors présentent une hauteur de barrière Schottky effective plus petite, ce qui est en partie dû à la modification par les absorbats. La barrière Schottky efficace abaissée est bénéfique pour obtenir un MoTe₂ haute performance transistor. Sur la base de ces résultats, nous fabriquons un onduleur complémentaire avec des valeurs de gain aussi élevées que 9.

Méthodes/Expérimental

Afin de rechercher l'influence des adsorbats sur les propriétés de transport de charge du MoTe multicouche₂ transistor, nous choisissons le MoTe multicouche back-gated₂ transistors et tout le MoTe₂ l'échantillon est exposé à l'environnement. MoTe multicouche à porte arrière₂ les transistors sont fabriqués comme suit. Tout d'abord, les électrodes de source, de drain et de grille sont modelées sur du SiO₂ 300 nm /p ⁺ -Substrat Si utilisant les techniques de photolithographie UV standard, suivi d'une gravure sélective de 300 nm SiO₂ sous l'électrode de grille et évaporation par faisceau E d'un film Cr/Au de 5 nm/100 nm. Deuxièmement, MoTe₂ multicouche les échantillons sont préparés sur d'autres SiO ₂ 300 nm /p ⁺ -Si par exfoliation mécanique de semi-conducteurs millimétriques 2H-MoTe₂ monocristaux, qui sont développés par transport chimique de vapeur en utilisant TeCl₄ comme agent de transport dans un gradient de température de 750 à 700°C pendant 3 jours. Enfin, le MoTe multicouche préparé₂ les échantillons sont transférés sur une électrode source-drain à motifs en utilisant de l'alcool polyvinylique (PVA) comme support [50]. Le PVA est dissous dans H₂ O et rincé à l'alcool isopropylique (IPA). Le recuit du dispositif est effectué dans une installation de dépôt chimique en phase vapeur avec pompe sèche. MoTe multicouche₂ les échantillons sont identifiés par un microscope optique, et l'épaisseur correspondante est caractérisée en utilisant la microscopie à force atomique SPA-300HV (AFM). Les signaux Raman sont collectés par un spectromètre LabRAM HR Raman avec une excitation laser de longueur d'onde de 514 nm dans la configuration de rétrodiffusion à l'aide d'un objectif ×100. La puissance laser mesurée à partir de l'objectif est de 2,2 mW. La caractérisation électrique est effectuée à l'aide d'une combinaison d'analyseur de semi-conducteurs Agilent B1500A et d'une station de sonde Lakeshore.

Les calculs DFT sont effectués avec le pseudopotentiel d'onde augmentée par projecteur (PAW) et la base d'onde plane avec une énergie de coupure de 400 eV implémentée dans le package de simulation ab initio de Vienne (VASP) [51]. Un espace de vide supérieur à 15 Å est choisi afin d'éliminer l'interaction parasite entre les images périodiques. Assez k Des échantillonnages ponctuels de 12 × 12 × 1 et 24 × 24 × 1 sont utilisés pour la relaxation de la structure et les calculs électroniques, respectivement. L'approximation du gradient généralisé (GGA) avec la fonctionnelle de Perew-Burke-Ernzerhof (PBE) est adoptée [52].

Abréviations

2D :

Bidimensionnel

2H-MoTe₂ :

Ditellurure de molybdène de type 2H

AFM :

Microscopie à force atomique

DFT :

Théorie fonctionnelle de la densité

DOS :

Densité d'états

FET :

Transistor à effet de champ

GGA :

Approximation de gradient généralisé

IPA :

Alcool isopropylique

Je sd :

Courant source-drain

LED :

Diode électroluminescente

NM_H :

Marge de bruit élevée

NM_L :

Marge de bruit faible

PAW :

Vague augmentée par projecteur

PBE :

Perew-Burke-Ernzerhof

PVA :

Alcool polyvinylique

SD :

Source-drain

SS :

Balançoire sous le seuil

TMD :

Dichalcogénures de métaux de transition

VASP :

Package de simulation ab initio de Vienne

V _bg :

Tension de porte arrière

V sd :

Tension source-drain

VTC :

Caractéristiques de transfert de tension

Φ _SB :

Hauteur barrière Schottky