Name: preparation of large-area vertical 2d crystal hetero-structures through the sulfurization of transition metal films for device fabrication
Uploaded: 2017-11-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 50 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication at JoVE.com

Bu eser kısmen projeleri en 105-2221-E-001-011-MY3 ve en 105-2622-8-002-Bakanlığı bilim ve teknoloji, Tayvan ve finanse 001 kısmen ile Uygulamalı Bilimler, Academia Sinica için araştırma merkezi tarafından finanse edilen odaklı projesi tarafından desteklenen, Tayvan.

1. büyüme bireysel 2D malzeme (PT2 ve WS2)
<ol><li>
Bir RF sistem SAÇTIRMA kullanarak geçiş metal biriktirme
	<ol>
<li>Temiz 2 x 2 cm2 safir substrat parlak tarafa doğru geçiş metal birikimi için sputtering sisteminin hedefleri ile örnek sahibi yerleştirilir. Safir yüzeylerde yüksek sıcaklık ve atomik düz yüzeyler, sapphire'nın Kimyasal kararlılığı nedeniyle tercih edilmektedir.</li>
		<li>Pompa aşağı sırayla bir Difüzyon pompa tarafından takip bir mekanik pompa kullanarak 3 x 10-6 torr sputtering odasına.</li>
		<li>Ar gaz sputtering sisteme enjekte edip 40 mL/dak bir kütle akış denetleyicisi (MFC) kullanarak gaz akışını tutmak.</li>
		<li>Bir el ile basınç kontrol valfi kullanarak 5 x 10-2 torr odası bastır ve Ar plazma tutuşturmak. Çıkış gücü 40 W. tutun</li>
		<li>El ile tekerleği açısı bebek valf kullanarak 5 x 10-3 torr odası basınç azaltın.</li>
		<li>El ile safir substrat ve 2-inç metal hedef arasındaki çekim açın ve metal birikimi başlayın. Mo ve W. için sputtering güç biriktirme işlemi sırasında 40 W tutmak Arka plan baskı, 5 × 10-3 torr 40 mL/dk Ar gaz akışı ile tutulur.</li>
		<li>Geçiş metalleri filmleri ile farklı kalınlıklarda yatırmak sputtering zaman kontrol. İnce metal kalınlığı nedeniyle kez SAÇTIRMA kuvars kristal rezonatör üzerinden okuma göre film kalınlığı üzerinde daha iyi denetim sağlar. Not: PT2 ve geçerli el yazması açıklanan yöntemle yetiştirilen WS2 katman numaraları için önceden yatırılan Mo ve W filmlerin kez sputtering orantılıdır. Ecek2 ve WS2 gerekli katman sayılarla elde etmek için kez SAÇTIRMA belirlenmesi farklı sputtering kez örnekleriyle kesitsel yüksek çözünürlüklü iletim elektron mikroskobu (HRTEM) görüntülerde temel alır. Bununla birlikte, eğer önceden yatırılan Mo ve W filmleri çok kalın, Mo ve W oksit segregasyon düzlemsel PT2 ve WS2 film büyüme yerine baskın büyüme mekanizması olur. Bu nedenle, ölçülülük sputtering kez ile katman sayıların kaç katmanlı TMDs için sınırlıdır. Ecek2 geçerli el yazması'büyüme koşulu ile katman numaraları 10'dan az katmanları PT2 filmi ne zaman sputtering kez orantılı olacaktır. Sputtering zamanı 30 s 5-katman PT2büyüme için.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Geçiş metalleri film sulfurization
	<ol>
<li>Safir yüzeylerde önceden yatırılan Geçiş metalleri filmleri ile sulfurization için bir sıcak fırın ortasına yerleştirin.</li>
		<li>Kükürt (S) toz akıntıya karşı gaz akışı, 2 cm uzakta Isıtma alanı fırın yerleştirin. 800 ° C'ye yüzey sıcaklık arttıkça bu konumda S toz buharlaşma sıcaklığı 120 ° C olacaktır Tam sulfurization için farklı Geçiş metalleri S toz ağırlık kontrolü. Çalışma, S toz ağırlığı 1.5 g Mo için ve W. için 1.0 g olduğunu. Not: Kükürt tozu tutarları PT2 ve WS2 filmleri farklı miktarda kükürt tozu kullanılarak hazırlanan her malzeme için elde edilen sonuçlara dayanarak hazırlanması için belirleriz.</li>
		<li>Fırın 0.7 torr bastır. Sulfurization işlem sırasında 130 mL/dk Ar gaz taşıyıcı gaz kullanıldı.</li>
		<li>Rampa Oda sıcaklık fırın 40 dakika içinde 800 ° c sıcaklık 20 ° C/dak bir sıcaklık bayiliği oranı ile 800 ° C kükürt tozu tamamen buharlaşıp kadar sıcaklığı tutmak. Bundan sonra ısıtıcı güç fırın sıcaklığı düşürmek için kapanır. Yaklaşık 30-40 dakika oda sıcaklığında 800 ° c dan ulaşmak fırın için alır</li>
	</ol>
</li>
	<li>Raman spektrumu ölçümleri bir 488 nm lazer15,16,17kullanarak gerçekleştirin. 2D kristalleri15,16,17katman numaralarını doğrulamak için kesit HRTEM görüntü elde.</li>
</ol>2. büyüme WS2/MoS2 dikey tek Hetero-yapısı
Not: Bu bölüm safir bir tabaka ile PT2 5 kat ve WS24 kat oluşan tek bir heteroseksüel yapısı oluşturmak için kullanılır.
<ol><li>Adım 1.1 olarak aynı yordamı izleyin. Mo filmin 30 sistemiyle SAÇTIRMA RF kullanarak safir substrat mevduat zaman SAÇTIRMA s.</li>
	<li>1.2 pt2büyüme için adım gibi aynı sulfurization yordamlar aşağıdaki Mo film sulfurize. Ecek2 beş kat sulfurization işlemden sonra elde edilir.</li>
	<li>Adım 1.1 olarak aynı yordamları izleyin. W film PT2tarihinde mevduat/safir substrat kullanarak bir 30 sistemiyle SAÇTIRMA RF zaman SAÇTIRMA s.</li>
	<li>W film adım 1.2 WS2büyüme için aynı sulfurization prosedürü takip sulfurize. WS2 dört kat üstüne PT2 sulfurization işlemden sonra elde edilir. Not: Metal birikimi ve sulfurization yordam tek tek malzeme ile aynıdır. Mo ve W filmlerin sputtering kez MoS2 ve WS2 katman gerekli katman numaraları bağlı olarak belirlenir. Çift - veya multi-hetero-yapılar büyüme yordamın aynısını tekrar ederek kurulabilir. TMDs dikey heteroseksüel yapılarda sırasını da örnek yapısına bağlı olarak değiştirilebilir.</li>
</ol>3. Film aktarma ve cihaz imalat yöntemleri
<ol><li>
Yordam 2D kristal filmlerin aktarma film
	<ol>
<li>Spin kat poly(methyl methacrylate) (PMMA) oda sıcaklığında bütün film kapsayacak şekilde TMD filmde üç damla. Döner düðmeyi iki aşamalı dönme hızının 10 s 500 devir/dakika ve 10 için 800 devir/dakika olması s. 120 ° c 5 min için kür sonra PMMA kalınlığı yaklaşık 3 µm olduğunu.</li>
		<li>PMMA/TMD/Sapphire örnek deiyonize (DI) su ile dolu bir Petri kabına yerleştirin.</li>
		<li>DI suda cımbız kullanarak safir substrat PMMA/TMD filmden bir köşesinde akasındaki.</li>
		<li>250 mL 1 M KOH sulu çözeltisi (250 mL su ile karışık 14 g KOH pelet) bir ölçek ile 100 ° c ısı Örnek ısıtmalı KOH sulu çözüm taşımak ve PMMA/TMD film film tamamen--dan belgili tanımlık substrate soyulmuş kadar peeling devam edin. Peeling tamamlamak için yaklaşık 1 dakika gerektirir.</li>
		<li>Ayrı bir safir substrat KOH çözüm PMMA/TMD filmden kaldırsanız kullanın. Film DI kalıntı KOH film kapalı yıkamak için su ile dolu bir 250 mL kabı için hareket ettirin. Bu aşamada, PMMA/TMD film ve film kaldırsanız safir substrat arasındaki yapışma zayıftır. Bu nedenle, filmin safir substrat DI suya daldırma sonra de-eklemek olacaktır.</li>
		<li>3.1.4 - 3.1.5 üç kez yineleyin emin olmak için yeni DI su kullanarak çoğu KOH kalıntı kaldırılır filmden. Not: Her TMD katman arasındaki yapışma TMDs safir substrat ile birlikte daha çok güçlüdür. Bu nedenle, aynı aktarma yordamı bireysel PT2/WS2 malzeme veya heteroseksüel yapılarını uygulanabilir. 2D kristal filmleri tamamen belgili tanımlık substrate hangi PT2/graphene heteroseksüel-bir önceki yayın18' tartışıldı yapısının peeling benzer soyulmuş. Film aktarma amacı bağlı olarak, bu adımda belirtilen alt katman ya da safir bir substrat veya SiO2/sı substrat önceden yatırılan elektrotlar ile 3.2. adımda açıklandığı gibi olabilir. Diğer yüzeylerde de bu amaçla kullanılabilir.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
2D kristal transistörler imalatı.
	<ol>
<li>Standart fotolitografi elektrot desenleri SiO2/sı yüzeylerde15,16,17tarihinde tanımlamak için kullanın. Kaynak ve drenaj elektrotlar 10 nm titanyum (Ti) veya 100 nm altın (Au) yapılmış bir 300 nm SiO2/p-type Si substrat cihazlarında.</li>
		<li>SiO2/sı substrat ile kaynak/drenaj elektrotlar DI su kabı içine önceden desenli ve adım 3.1 hazırlanırken PMMA/TMD film TMD tarafına ekleyin bırakın.</li>
		<li>Sonra film SiO2/sı substrat su artıklarını çıkarın için bağlı olduğu örnek 3 dk, 100 ° C'de pişirin.</li>
		<li>PMMA ile tüm yüzeyi kapak ve daha sıkıca bağlı belgili tanımlık substrate film yapmak için PMMA/TMD filmi örnek üzerinde üç damla damla.</li>
		<li>Örnek bir elektronik kuru kabine en az 8 h için sonraki adıma geçmeden önce yerleştirin.</li>
		<li>İki farklı 250 mL kadehler aseton ile doldurun. PMMA/TMD film ile sırayla aseton 50 ve 10 dk, sırasıyla, üst PMMA tabaka kaldırmak için dolu iki farklı kadehler eklenmiş örnek bırakın.</li>
		<li>Standart fotoğraf-litografi ve reaktif iyon gravür15,16,17kullanarak transistör kanal tanımlayın. Arka kapı PT2 ve WS2/MoS2 hetero-yapısı transistörler fabrikasyon15,16,17vardır. Kanal uzunluğu ve genişliği cihazların 5 ve 150 mikron, sırasıyla vardır.</li>
		<li>Bir çift kanallı sistem sourcemeter enstrüman transistörler15,16,17akım-gerilim özelliklerini ölçmek için kullanın.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

<ol>
	<li>Moldt, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Yield+Production+and+Transfer+of+Graphene+Flakes+Obtained+by+Anodic+Bonding.">High-Yield Production and Transfer of Graphene Flakes Obtained by Anodic Bonding.</a> ACS Nano. 5, 7700-7706 (2011).</li><li>Choi, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Detectivity+Multilayer+MoS2+Phototransistors+with+Spectral+Response+from+Ultraviolet+to+Infrared.">High-Detectivity Multilayer MoS2 Phototransistors with Spectral Response from Ultraviolet to Infrared.</a> Adv. Mater. 24, 5832-5836 (2012).</li><li>Liu, H., Neal, A. T., Ye, P. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Channel+Length+Scaling+of+MoS2+MOSFETs.">Channel Length Scaling of MoS2 MOSFETs.</a> ACS Nano. 6, 8563-8569 (2012).</li><li>Wang, Q. H., Kalantar-Zadeh, K., Kis, A., Coleman, J. N., Strano, M. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electronics+and+optoelectronics+of+two-dimensional+transition+metal+dichalcogenides.">Electronics and optoelectronics of two-dimensional transition metal dichalcogenides.</a> Nat. Nanotechnol. 7, 699-712 (2012).</li><li>Radisavljevic, B., Radenovic, A., Brivio, J., Giacometti, V., Kis, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-layer+MoS2+transistors.">Single-layer MoS2 transistors.</a> Nat. Nanotechnol. 6, 147-150 (2011).</li><li>Lee, Y. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+Large-Area+MoS2+Atomic+Layers+with+Chemical+Vapor+Deposition.">Synthesis of Large-Area MoS2 Atomic Layers with Chemical Vapor Deposition.</a> Adv. Mater. 24, 2320-2325 (2012).</li><li>Yu, Y., Li, C., Liu, Y., Su, L., Zhang, Y., Cao, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Scalable+Synthesis+of+Uniform,+High-Quality+Monolayer+and+Few-layer+MoS2+Films.">Controlled Scalable Synthesis of Uniform, High-Quality Monolayer and Few-layer MoS2 Films.</a> Sci. Rep. 3, 1866 (2013).</li><li>Ling, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Role+of+the+Seeding+Promoter+in+MoS2+Growth+by+Chemical+Vapor+Deposition.">Role of the Seeding Promoter in MoS2 Growth by Chemical Vapor Deposition.</a> Nano Lett. 14, 464-472 (2014).</li><li>Lee, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+wafer-scale+uniform+molybdenum+disulfide+films+with+control+over+the+layer+number+using+a+gas+phase+sulfur+precursor.">Synthesis of wafer-scale uniform molybdenum disulfide films with control over the layer number using a gas phase sulfur precursor.</a> Nanoscale. 6, 2821-2826 (2014).</li><li>Lin, M. Y., Su, C. F., Lee, S. C., Lin, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Growth+Mechanisms+of+Graphene+Directly+on+Sapphire+Substrates+using+the+Chemical+Vapor+Deposition.">The Growth Mechanisms of Graphene Directly on Sapphire Substrates using the Chemical Vapor Deposition.</a> J. Appl. Phys. 115, 223510 (2014).</li><li>Wu, C. R., Chang, X. R., Chang, S. W., Chang, C. E., Wu, C. H., Lin, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multilayer+MoS2+prepared+by+one-time+and+repeated+chemical+vapor+depositions:+anomalous+Raman+shifts+and+transistors+with+high+ON/OFF+ratio.">Multilayer MoS2 prepared by one-time and repeated chemical vapor depositions: anomalous Raman shifts and transistors with high ON/OFF ratio.</a> J. Phys. D Appl. Phys. 48, 435101 (2015).</li><li>Li, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Epitaxial+growth+of+a+monolayer+WSe2-MoS2+lateral+p-n+junction+with+an+atomically+sharp+interface.">Epitaxial growth of a monolayer WSe2-MoS2 lateral p-n junction with an atomically sharp interface.</a> Science. 349, 524-528 (2015).</li><li>Zhan, Y., Liu, Z., Najmaei, S., Ajayan, M. P., Lou, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-area+vapor-phase+growth+and+characterization+of+MoS2+atomic+layers+on+a+SiO2+substrate.">Large-area vapor-phase growth and characterization of MoS2 atomic layers on a SiO2 substrate.</a> Small. 8, 966 (2012).</li><li>Woods, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-Step+Synthesis+of+MoS2/WS2+Layered+Heterostructures+and+Catalytic+Activity+of+Defective+Transition+Metal+Dichalcogenide+Films.">One-Step Synthesis of MoS2/WS2 Layered Heterostructures and Catalytic Activity of Defective Transition Metal Dichalcogenide Films.</a> ACS Nano. 10, 2004-2009 (2016).</li><li>Wu, C. R., Chang, X. R., Wu, C. H., Lin, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Growth+Mechanism+of+Transition+Metal+Dichalcogenides+using+Sulfurization+of+Pre-deposited+Transition+Metals+and+the+2D+Crystal+Hetero-structure+Establishment.">The Growth Mechanism of Transition Metal Dichalcogenides using Sulfurization of Pre-deposited Transition Metals and the 2D Crystal Hetero-structure Establishment.</a> Sci. Rep. 7, 42146 (2017).</li><li>Chen, K. C., Chu, T. W., Wu, C. R., Lee, S. C., Lin, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Layer+Number+Controllability+of+Transition-metal+Dichalcogenides+and+The+Establishment+of+Hetero-structures+using+Sulfurization+of+Thin+Transition+Metal+Films.">Layer Number Controllability of Transition-metal Dichalcogenides and The Establishment of Hetero-structures using Sulfurization of Thin Transition Metal Films.</a> J. of Phys. D: Appl. Phy. 50, 064001 (2017).</li><li>Wu, C. R., Chang, X. R., Chu, T. W., Chen, H. A., Wu, C. H., Lin, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Establishment+of+2D+Crystal+Heterostructures+by+Sulfurization+of+Sequential+Transition+Metal+Depositions:+Preparation,+Characterization,+and+Selective+Growth.">Establishment of 2D Crystal Heterostructures by Sulfurization of Sequential Transition Metal Depositions: Preparation, Characterization, and Selective Growth.</a> Nano Lett. 16, 7093-7097 (2016).</li><li>Lin, M. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+epitaxially+grown+two-dimensional+crystal+hetero-structures:+Single+and+double+MoS2/graphene+hetero-structures+by+chemical+vapor+depositions.">Toward epitaxially grown two-dimensional crystal hetero-structures: Single and double MoS2/graphene hetero-structures by chemical vapor depositions.</a> Appl. Phys. Lett. 105, 073501 (2014).</li><li>Lee, C., Yan, H., Brus, L. E., Heinz, T. F., Hone, J., Ryu, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Anomalous+Lattice+Vibrations+of+Single+and+Few-Layer+MoS2.">Anomalous Lattice Vibrations of Single and Few-Layer MoS2.</a> ACS Nano. 4, 2695-2700 (2010).</li><li>Chen, K. C., Chu, T. W., Wu, C. R., Lee, S. C., Lin, S. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Atomic+Layer+Etchings+of+Transition+Metal+Dichalcogenides+with+Post+Healing+Procedures:+Equivalent+Selective+Etching+of+2D+Crystal+Hetero-structures.">Atomic Layer Etchings of Transition Metal Dichalcogenides with Post Healing Procedures: Equivalent Selective Etching of 2D Crystal Hetero-structures.</a> 2D Mater. 4, 034001 (2017).</li></ol>

Yazarlar ifşa gerek yok.

Si ve GaAs gibi geleneksel yarı iletken malzemeler ile karşılaştırıldığında, uygulamalar cihaz için 2B malzeme avantajı çok atom katman aşağı çok ince organları ile cihaz imalat olasılığı yatıyor. Ne zaman Si sanayi gelişmeler içine < 10 nm teknolojisi düğüm, yüksek en/boy oranı Si fin FET yapacak aygıt mimarlık pratik uygulamalar için uygun olmayan. Böylece, 2D malzemeleri Si elektronik cihaz uygulamaları için değiştirmek için onların potansiyel nedeniyle ortaya çıkmıştır....

2D kristal filmleri elde etmek için en sık kullanılan yaklaşımlardan birini toplu malzemeler1,2,3,4,5mekanik pul pul dökülme kullanıyor. Her ne kadar kaliteli kristal ile 2D kristal filmleri kolayca bu yöntemi kullanarak elde edilebilir, ölçeklenebilir 2D kristal filmler için pratik uygulamalar dezavantajlı Bu yaklaşımla kullanılabilir değil. Kimyasal Buhar biriktirme (CVD) kullanarak, geniş alanlara ve tek tip 2B kristal filmleri hazırlanan6,7,8,9olabilir önceki yayınlarda kanıtlanmıştır. Grafin safir yüzeylerde ve aynı büyüme döngüsü yineleyerek hazırlanan katman-sayı-kontrol edilebilir PT2 filmleri doğrudan büyüme vardır ayrıca gösterdiği CVD büyüme tekniği10,11kullanarak. Bir son yayında2/MoS2 hetero-yapı pul da uçak-WSe CVD büyüme tekniği12kullanılarak imal edilmiştir. CVD büyüme tekniği ölçeklenebilir 2D kristal filmleri sağlama konusunda umut verici olsa da, bu büyüme teknik büyük dezavantajı farklı öncüleri için farklı 2D kristalleri bulunduğu olması. Büyüme koşulları da farklı 2D kristalleri arasında değişir. Bu durumda, zaman talep için 2D kristal hetero-yapıları büyür büyüme yordamlar daha karmaşık olacaktır.
CVD büyüme tekniği ile karşılaştırıldığında, önceden yatırılan Geçiş metalleri filmlerin sulfurization benzer ancak daha basit büyüme yaklaşım TMDs13,14için sağlamıştır. Büyüme yordamı yalnızca metal birikimi ve sulfurization yordamını gerektirdiğinden, farklı TMDs olan aynı büyüme yordamları büyümeye mümkündür. Öte yandan, 2D kristalleri katman numara kontrol edilebilirlik da önceden yatırılan Geçiş metalleri kalınlıkları değiştirerek elde edilebilir. Bu durumda, tek bir katmanına büyüme en iyi duruma getirme ve katman numara kontrolü farklı TMDs. için gerekli büyüme mekanizmaları anlama da karmaşık TMD hetero-yapıları bu yöntemi kullanarak kurulması için çok önemli.
Bu kağıt, PT2 ve WS2 filmleri benzer büyüme yordamlar tarafından sulfurization prosedürü takip metal yükünün altında hazırlanır. Kükürt yeterli ve eksik koşullar altında Mo filmlerin sulfurization elde edilen sonuçlardan iki büyüme mekanizmaları sırasında sulfurization yordam15gözlenir. Kükürt yeterli koşul altında bir üniforma ve katman-sayı-kontrol edilebilir PT2 film sulfurization işlemden sonra elde edilebilir. Örnek kükürt eksik koşul altında sulfurized, arka plan kükürt Mo oksit segregasyon ve birleştirme erken büyüme aşamada baskın mekanizması olacak öyle ki tam bir ecek2 film oluşturmak yeterli değildir. Ecek2 kaç katmanları birleştirerek kaplı Mo oksit kümelere sahip bir örnek sulfurization yordam15sonra elde edilir. Sıralı metal birikimi ve aşağıdaki sulfurization yordamları, WS2/MoS2 dikey hetero-yapıları ile tek bir katmanına katman numara kontrol edilebilirlik15,16hazırlanabilir. Bu tekniği kullanarak, bir örnek üzerinde tek bir safir substrat dört bölgeler ile elde edilir: (I) safir substrat, (II) tek başına PT2, (III) WS2/MoS2 hetero-yapısı ve (IV) tek başına WS217 boş . Büyüme tekniği dikey 2D kristal hetero-yapısı kurulması için avantajlıdır ve seçici büyüme kapasitesine sahip sonuçlar gösterilmektedir. 2D kristal hetero-yapıları gelişmiş aygıt performansları pratik uygulamalar 2D kristalleri için atılan ilk adım işaretler.

<table><tbody><tr><td>RF sputtering system</td><td>Kao Duen Technology</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Furnace for sulfurization</td><td>Creating Nano Technologies</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Polymethyl methacrylate (PMMA)</td><td>Microchem</td><td>8110788</td><td>Flammable</td></tr><tr><td>KOH, &gt; 85%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>30603</td><td></td></tr><tr><td>Acetone, 99.5%</td><td>Echo Chemical</td><td>CMOS110</td><td></td></tr><tr><td>Sulfur (S), 99.5%</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>13803</td><td></td></tr><tr><td>Molybdenum (Mo), 99.95%</td><td>Summit-Tech</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Tungsten (W), 99.95%</td><td>Summit-Tech</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>C-plane Sapphire substrate</td><td>Summit-Tech</td><td>X171999</td><td>(0001) &amp;plusmn; 0.2 &amp;deg; one side polished</td></tr><tr><td>300 nm SiO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;/Si substrate</td><td>Summit-Tech</td><td>2YCDDM</td><td>P-type Si substrate, resistivity: 1-10 &amp;Omega; &amp;middot; cm.</td></tr><tr><td>Sample holder (sputtering system)</td><td>Kao Duen Technology</td><td>N/A</td><td>Ceramic material</td></tr><tr><td>Mechanical pump (sputtering system)</td><td>Ulvac</td><td>D-330DK</td><td></td></tr><tr><td>Diffusion pump (sputtering system)</td><td>Ulvac</td><td>ULK-06A</td><td></td></tr><tr><td>Mass flow controller</td><td>Brooks</td><td>5850E</td><td>The maximum Argon flow is 400 mL/min</td></tr><tr><td>Manual wheel Angle poppet valve</td><td>King Lai</td><td>N/A</td><td>Vacuum range from 2500 ~1 &amp;times; 10&lt;sup&gt;-8&lt;/sup&gt; torr</td></tr><tr><td>Raman measurement system</td><td>Horiba</td><td>Jobin Yvon LabRAM HR800</td><td></td></tr><tr><td>Transmission electron microscopy</td><td>Fei</td><td>Tecnai G2 F20</td><td></td></tr><tr><td>Petri dish</td><td>Kwo Yi</td><td>N/A</td><td></td></tr><tr><td>Tweezer</td><td>Venus</td><td>2A</td><td></td></tr><tr><td>Digital dry cabinet</td><td>Jwo Ruey Technical</td><td>DRY-60</td><td></td></tr><tr><td>Dual-channel system sourcemeter</td><td>Keithley</td><td>2636B</td><td></td></tr></tbody></table>

preparation of large-area vertical 2d crystal hetero-structures through the sulfurization of transition metal films for device fabrication

Biz bu molibden (Mo) ve tungsten (W), geniş alan gibi Geçiş metalleri filmlerin sulfurization aracılığıyla göstermiştir ve Geçiş metalleri dichalcogenides (TMDs) ecek2 üniforma ve WS2 safir yüzeylerde hazırlanabilir. Metal film kalınlığı kontrol ederek, TMDs, tek bir katman aşağı iyi katman numara kontrol edilebilirlik bu büyüme tekniği kullanılarak elde edilebilir. Kükürt eksik koşul altında sulfurized Mo film elde edilen sonuçlara dayanarak, (a) düzlemsel PT2 büyüme ve (b) sulfurization işlem sırasında gözlenen Mo oksit segregasyon iki mekanizma vardır. Arka plan kükürt yeterli olduğunda, düzlemsel TMD büyüme bir üniforma PT2 filmde sulfurization işlemden sonra neden olur baskın büyüme mekanizması var. Arka plan kükürt eksik ise, Mo oksit segregasyon baskın büyüme mekanizması sulfurization yordam ilk aşamada olacaktır. Bu durumda, örnek birkaç katman PT2 ile kaplı Mo oksit kümeleri ile elde edilir. Sıralı Mo ifade/sulfurization ve W ifade/sulfurization yordamlar, dikey WS2/MoS2 hetero-yapılar büyüme kullanılarak oluşturulduktan sonra. WS2 ve PT2, sırasıyla karşılık gelen Raman tepeler ve bireysel 2D malzemeleri toplamı heteroseksüel yapısıyla aynı katman sayısını dikey 2D kristal başarılı kurulması doğruladı hetero-yapısı. WS2/MoS2 film öncesi desenli kaynak/drenaj elektrotlar ile SiO2/sı substrat üzerine aktardıktan sonra alt-kapı transistörde fabrikasyon olduğunu. Sadece ecek2 kanalları ile transistör ile karşılaştırıldığında, daha yüksek drenaj akımları WS2/MoS2 hetero-yapısı cihazın bu 2D kristal hetero-yapıları, üstün aygıt girişi ile sergiledi performans elde edilebilir. Sonuçları bu büyüme teknik 2D kristallerinin pratik uygulama için potansiyelini ortaya çıkardı.

Raman spektrumu ve bireysel PT2 ve sulfurization önceden yatırılan geçiş metallerin kullanarak fabrikasyon WS2 kesit HRTEM görüntülerini Şekil 1a-b17' de sırasıyla gösterilir. İki karakteristik Raman tepeler gözlenen PT2 hem WS2, uçak-karşılık <img alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/56494/56494eq1.jpg"> ve out-of-uçak bir1 g Fonon titreşim ...

Watch this Scientific Journal Video about Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication at JoVE.com

Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

Önceden yatırılan geçiş metaller sulfurization, geniş alanlara ve dikey 2D kristal hetero-yapıları sahte olduğu. Film aktarma ve cihaz imalat işlemleri de bu raporda gösterilen.

Geniş alan dikey 2D Crystal Hetero-yapıları aracılığıyla geçiş metalleri filmleri Sulfurization cihaz imalat için hazırlanması

We have demonstrated that through the sulfurization of transition metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W), large-area and uniform transition ...

preparation-large-area-vertical-2d-crystal-hetero-structures-through

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Engineering

9.1K Görüntüleme.  National Taiwan University. Önceden yatırılan geçiş metaller sulfurization, geniş alanlara ve dikey 2D kristal hetero-yapıları sahte olduğu. Film aktarma ve cihaz imalat işlemleri de bu raporda gösterilen.

Video: Preparation of Large-area Vertical 2D Crystal Hetero-structures Through the Sulfurization of Transition Metal Films for Device Fabrication

Making Record-efficiency SnS Solar Cells by Thermal Evaporation and Atomic Layer Deposition

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent thermal evaporation, and it absorbs visible light strongly. However, for a long time the record power conversion efficiency of SnS solar cells remained below 2%. Recently we demonstrated new certified record efficiencies of 4.36% using SnS deposited by atomic layer deposition, and 3.88% using thermal evaporation. Here the fabrication procedure for these record solar cells is described, and the statistical distribution of the fabrication process is reported. The standard deviation of efficiency measured on a single substrate is typically over 0.5%. All steps including substrate selection and cleaning, Mo sputtering for the rear contact (cathode), SnS deposition, annealing, surface passivation, Zn(O,S) buffer layer selection and deposition, transparent conductor (anode) deposition, and metallization are described. On each substrate we fabricate 11 individual devices, each with active area 0.25 cm2. Further, a system for high throughput measurements of current-voltage curves under simulated solar light, and external quantum efficiency measurement with variable light bias is described. With this system we are able to measure full data sets on all 11 devices in an automated manner and in minimal time. These results illustrate the value of studying large sample sets, rather than focusing narrowly on the highest performing devices. Large data sets help us to distinguish and remedy individual loss mechanisms affecting our devices.

Tin sulfide (SnS) is a candidate material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. Here, we demonstrate the fabrication procedure of the SnS solar cells employing atomic layer deposition, which yields 4.36% certified power conversion efficiency, and thermal evaporation which yields 3.88%.

Termal Buharlaşma ve Atomik katman Biriktirme tarafından Record-verimlilik SNS Güneş Pilleri yapma

Tin sulfide (SnS) is a candidate absorber material for Earth-abundant, non-toxic solar cells. SnS offers easy phase control and rapid growth by congruent ...

Mühendislik

Atomically Traceable Nanostructure Fabrication

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process being used in order to maintain exquisite control over both feature size and feature density. Here, we demonstrate a method for tracking atomically resolved and controlled structures from initial template definition through final nanostructure metrology, opening up a pathway for top-down atomic control over nanofabrication. Hydrogen depassivation lithography is the first step of the nanoscale fabrication process followed by selective atomic layer deposition of up to 2.8 nm of titania to make a nanoscale etch mask. Contrast with the background is shown, indicating different mechanisms for growth on the desired patterns and on the H passivated background. The patterns are then transferred into the bulk using reactive ion etching to form 20 nm tall nanostructures with linewidths down to ~6 nm. To illustrate the limitations of this process, arrays of holes and lines are fabricated. The various nanofabrication process steps are performed at disparate locations, so process integration is discussed. Related issues are discussed including using fiducial marks for finding nanostructures on a macroscopic sample and protecting the chemically reactive patterned Si(100)-H surface against degradation due to atmospheric exposure.

We report a protocol for combining the atomic metrology of the Scanning Tunneling Microscope for surface patterning with selective Atomic Layer Deposition and Reactive Ion Etching. Using a robust process involving numerous atmospheric exposures and transport, 3D nanostructures with atomic metrology are fabricated.

Atomik İzlenebilir Nanoyapı İmalatı

Reducing the scale of etched nanostructures below the 10 nm range eventually will require an atomic scale understanding of the entire fabrication process ...

Ohmic Contact Fabrication Using a Focused-ion Beam Technique and Electrical Characterization for Layer Semiconductor Nanostructures

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor performance, which suggest a new direction for the development of next-generation ultrathin and flexible photonic and electronic devices. Enhanced luminescence quantum efficiency has been widely observed in these atomically thin 2D crystals. However, dimension effects beyond quantum confinement thicknesses or even at the micrometer scale are not expected and have rarely been observed. In this study, molybdenum diselenide (MoSe2) layer crystals with a thickness range of 6-2,700 nm were fabricated as two- or four-terminal devices. Ohmic contact formation was successfully achieved by the focused-ion beam (FIB) deposition method using platinum (Pt) as a contact metal. Layer crystals with various thicknesses were prepared through simple mechanical exfoliation by using dicing tape. Current-voltage curve measurements were performed to determine the conductivity value of the layer nanocrystals. In addition, high-resolution transmission electron microscopy, selected-area electron diffractometry, and energy-dispersive X-ray spectroscopy were used to characterize the interface of the metal&#8211;semiconductor contact of the FIB-fabricated MoSe2 devices. After applying the approaches, the substantial thickness-dependent electrical conductivity in a wide thickness range for the MoSe2-layer semiconductor was observed. The conductivity increased by over two orders of magnitude from 4.6 to 1,500 &#937;&#8722;1 cm&#8722;1, with a decrease in the thickness from 2,700 to 6 nm. In addition, the temperature-dependent conductivity indicated that the thin MoSe2 multilayers exhibited considerably weak semiconducting behavior with activation energies of 3.5-8.5 meV, which are considerably smaller than those (36-38 meV) of the bulk. Probable surface-dominant transport properties and the presence of a high surface electron concentration in MoSe2 are proposed. Similar results can be obtained for other layer semiconductor materials such as MoS2 and WS2.

We describe the approaches for the device fabrication and electrical characterization of molybdenum diselenide (MoSe2) layer semiconductor nanostructures with different thicknesses. In addition, the fabrication of ohmic contacts for MoSe2-layer nanocrystals by the focused-ion beam deposition method using platinum (Pt) as a contact metal is described.

Ohmik İletişim Fabrikasyon bir Odaklı iyon Işın Tekniği ve Elektriksel Karakterizasyonu Katmanı Yarıiletken Nanoyapıların için kullanma

Layer semiconductors with easily processed two-dimensional (2D) structures exhibit indirect-to-direct bandgap transitions and superior transistor ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film synthesis) for the purpose of exploratory materials research. Certain materials pose a challenge wherein the traditional bulk Hall bar device fabrication method is insufficient to produce a measureable device for sample transport measurement, principally because the single crystal size is too small to attach wire leads to the sample in a Hall bar configuration. This can be, for example, because the first batch of a new material synthesized yields very small single crystals or because flakes of samples of one to very few monolayers are desired. In order to enable rapid characterization of materials that may be carried out in parallel with improvements to their growth methodology, a method of device fabrication for very small samples has been devised to permit the characterization of novel materials as soon as a preliminary batch has been produced. A slight variation of this methodology is applicable to producing devices using exfoliated samples of two-dimensional materials such as graphene, hexagonal boron nitride (hBN), and transition metal dichalcogenides (TMDs), as well as multilayer heterostructures of such materials. Here we present detailed protocols for the experimental device fabrication of fragments and flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate and subsequent measurement in a commercial superconducting magnet, dry helium close-cycle cryostat magnetotransport system at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

We describe the methodology of mechanical exfoliation and deposition of flakes of novel materials with micron-sized dimensions onto substrate, fabrication of experimental device structures for transport experimentation, and the magnetotransport measurement in a dry helium close-cycle cryostat at temperatures down to 0.300 K and magnetic fields up to 12 T.

Yeni Malzemelerin Düşük sıcaklık Magnetotransport Ölçüm İleri Deneysel Yöntemler

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. Layered crystals of molybdenum disulphide (MoS2) and tungsten disulphide (WS2) are exfoliated in aqueous surfactant solution by sonication. This yields highly polydisperse mixtures containing nanosheets with broad size and thickness distributions. However, for most purposes, specific sizes (in terms of both lateral dimension and thickness) are required. For example, large and thin nanosheets are desired for (opto) electronic applications, while laterally small nanosheets are interesting for catalytic applications. Therefore, post-exfoliation size selection is an important step that we address here. We provide a detailed protocol on the efficient size selection in large quantities by liquid cascade centrifugation and the size and thickness quantification by statistical microscopic analysis (atomic force microscopy and transmission electron microscopy). The comparison of MoS2 and WS2 shows that both materials are size-selected in a similar way by the same procedure. Importantly, the dispersions of size-selected nanosheets show systematic changes in their optical extinction spectra with size due to edge and confinement effects. We show how these optical changes are related quantitatively to the nanosheets dimensions and describe how mean nanosheets length and layer number can be extracted reliably from the extinction spectra. The exfoliation and size selection protocol can be applied to a broad range of layered crystals as we have previously demonstrated for graphene, gallium sulphide (GaS) and black phosphorus.

A protocol for the liquid exfoliation of layered materials to nanosheets, their size selection and size measurement by microscopic and spectroscopic techniques is presented.

Sıvı dağılmış Geçiş Metal dikalkogenid Kontrollü Boyutu Nanosheets ve Kalınlığının Hazırlanması: Sanat Protokolü Bir Devlet

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...

Spark Plasma Sintering Apparatus Used for the Formation of Strontium Titanate Bicrystals

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with one twist grain boundary. This apparatus utilizes high uniaxial pressure and a pulsed direct current for rapid consolidation of material. Diffusion bonding of strontium titanate bicrystals without fracture, in a spark plasma sintering apparatus, is possible at high pressures due to the unusual temperature dependent plasticity behavior of strontium titanate. We demonstrate a method for the successful formation of bicrystals at accelerated time scales and lower temperatures in a spark plasma sintering apparatus compared to bicrystals formed by conventional diffusion bonding parameters. Bond quality was verified by scanning electron microscopy. A clean and atomically abrupt interface containing no secondary phases was observed using transmission electron microscopy techniques. Local changes in bonding across the boundary was characterized by simultaneous scanning transmission electron microscopy and spatially resolved electron energy-loss spectroscopy.

A viable technique for the formation of strontium titanate bicrystals at high pressure and fast heating rate via the spark plasma sintering apparatus is developed.

Stronsiyum Titanate Bicrystals Oluşumunda Kullanılan Plazma Sinterleme Aparatı Spark

A spark plasma sintering apparatus was used as a novel method for diffusion bonding of two single crystals of strontium titanate to form bicrystals with ...

Aerosol-assisted Chemical Vapor Deposition of Metal Oxide Structures: Zinc Oxide Rods

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, their high cost production and/or incompatibility with microfabrication technologies, due to the use of pre-deposited catalyst-seeds and/or high processing temperatures exceeding 900 &#176;C, represent a drawback for a widespread use of these methods. Here, however, we report the synthesis of ZnO rods via a non-catalyzed vapor-solid mechanism enabled by using an aerosol-assisted chemical vapor deposition (CVD) method at 400 &#176;C with zinc chloride (ZnCl2) as the precursor and ethanol as the carrier solvent. This method provides both single-step formation of ZnO rods and the possibility of their direct integration with various substrate types, including silicon, silicon-based micromachined platforms, quartz, or high heat resistant polymers. This potentially facilitates the use of this method at a large-scale, due to its compatibility with state-of-the-art microfabrication processes for device manufacture. This report also describes the properties of these structures (e.g., morphology, crystalline phase, optical band gap, chemical composition, electrical resistance) and validates its gas sensing functionality towards carbon monoxide.

Columnar zinc oxide structures in the form of rods are synthesized via aerosol-assisted chemical vapor deposition without the use of pre-deposited catalyst-seed particles. This method is scalable and compatible with various substrates based on either silicon, quartz or polymers.

Aerosol destekli kimyasal Buhar biriktirme Metal Oksit yapıları: çinko oksit çubuklar

Whilst columnar zinc oxide (ZnO) structures in the form of rods or wires have been synthesized previously by different liquid- or vapor-phase routes, ...

Kimya

Synthesis of a Thiol Building Block for the Crystallization of a Semiconducting Gyroidal Metal-sulfur Framework

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and porous metal-dithiolene network in the highly ordered single crystalline state. Unlike the highly reactive free-standing thiols, which tend to decompose and complicate the crystallization of metal-thiolate open frameworks, the thioester reacts in situ to provide the thiol species, serving to mitigate the reaction between the mercaptan units and the metal centers, and to improve crystallization consequently. Specifically, the thioester was synthesized in a one-pot procedure: an aromatic bromide (hexabromotriphenylene) reacted with excess sodium thiomethoxide under vigorous conditions to first form the thioether intermediate product. The thioether was then demethylated by the excess thiomethoxide to provide the thiolate anion that was acylated to form the thioester product. The thioester was conveniently purified by standard column chromatography, and then used directly in the framework synthesis, wherein NaOH and ethylenediamine serve to revert in situ the thioester to the thiol linker for assembling the single-crystalline Pb(II)-dithiolene network. Compared with other methods for thiol synthesis (e.g., by cleaving alkyl thioether using sodium metal and liquid ammonia), the thioester synthesis here uses simple conditions and economical reagents. Moreover, the thioester product is stable and can be conveniently handled and stored. More importantly, in contrast to the generic difficulty in accessing crystalline metal-thiolate open frameworks, we demonstrate that using the thioester for in situ formation of the thiol linker greatly improves the crystallinity of the solid-state product. We intend to encourage broader research efforts on the technologically important metal-sulfur frameworks by disclosing the synthetic protocol for the thioester as well as the crystalline framework solid.

Here, we present a one-pot, transition-metal-free synthesis of thiols and thioesters from aromatic halides and sodium thiomethoxide, followed by the preparation of single crystals of a metal-dithiolene network using thiol species generated in situ from the more stable and tractable thioester.

Bir yarıiletken Gyroidal Metal-kükürt çerçeve kristalleşme için Thiol yapı taşı sentezi

We present a method for preparing thioester molecules as the masked form of the thiol linkers and their utilization for accessing a semiconducting and ...

A Standard and Reliable Method to Fabricate Two-Dimensional Nanoelectronics

Two-dimensional (2D) materials have attracted huge attention due to their unique properties and potential applications. Since wafer scale synthesis of 2D materials is still in nascent stages, scientists cannot fully rely on traditional semiconductor techniques for related research. Delicate processes from locating the materials to electrode definition need to be well controlled. In this article, a universal fabrication protocol required in manufacturing nanoscale electronics, such as 2D quasi-heterojunction bipolar transistors (Q-HBT), and 2D back-gated transistors are demonstrated. This protocol includes the determination of material position, electron beam lithography (EBL), metal electrode definition, et al. A step by step narrative of the fabrication procedures for these devices are also presented. Furthermore, results show that each of the fabricated devices has achieved high performance with high repeatability. This work reveals a comprehensive description of process flow for preparing 2D nano-electronics, enables the research groups to access this information, and pave the way toward future electronics.

The article aims to introduce a standard and reliable fabrication procedure for the development of future low dimensional nanoelectronics.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

Two-dimensional (2D) materials have attracted huge attention due to their unique properties and potential applications. Since wafer scale synthesis of 2D ...

Fabricating van der Waals Heterostructures with Precise Rotational Alignment

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We demonstrate not only lateral control but, importantly, also control over the angular alignment of adjacent layers. The core of the technique is represented by a home-built transfer setup which allows the user to control the position of the individual crystals involved in the transfer. This is achieved with sub-micrometer (translational) and sub-degree (angular) precision. Prior to stacking them together, the isolated crystals are individually manipulated by custom-designed moving stages that are controlled by a programmed software interface. Moreover, since the entire transfer setup is computer controlled, the user can remotely create precise heterostructures without coming into direct contact with the transfer setup, labeling this technique as &#8220;hands-free&#8221;. In addition to presenting the transfer set-up, we also describe two techniques for preparing the crystals that are subsequently stacked.

In this work we describe a technique that is used to create new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking ultrathin layered 2D materials with precise control over position and relative orientation.

Hassas rotasyonel hizalama ile Van der Waals Heterostructures imalatı

In this work we describe a technique for creating new crystals (van der Waals heterostructures) by stacking distinct ultrathin layered 2D materials. We ...