Tổng hợp và đặc trưng tính chất điện của tiếp giáp dị thể graphene-MoS2-graphene

Tóm tắt

Với các đặc tính điện và quang nổi trội, vật liệu MoS₂ trở thành một trong những vật liệu tiềm năng cho các ứng dụng logic và photodetector. Tuy nhiên, sự hình thành các tiếp xúc Schottky giữa kim loại và MoS₂ sẽ giới hạn hiệu suất của thiết bị. Gần đây, nhiều nỗ lực đã được thực hiện để giải quyết thách thức này bằng việc sử dụng các điện cực kim loại có công thoát thấp, ủ ở nhiệt độ cao hay kỹ thuật chuyển pha. Graphene được biết đến như một điện cực lý tưởng cho các linh kiện điện tử thế hệ mới do tính dẫn điện ưu việt của nó cũng như có thể dễ dàng thay đổi mức Fermi. Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã chế tạo thành công tiếp giáp dị thể graphene-MoS₂ bằng phương pháp lắng đọng hóa học pha hơi (CVD) ở áp suất khí quyển, trong đó, cạnh của khuôn mẫu graphene được sử dụng như các vị trí mầm cho quá trình mọc MoS₂. Sự hình thành của tiếp giáp dị thể được khẳng định thông qua phép đo ảnh quang học và lực nguyên tử. Phổ tán xạ Raman và Raman mapping được sử dụng để đánh giá chất lượng và sự đồng đều của tiếp giáp dị thể. Linh kiện được chế tạo trên tiếp giáp dị thể graphene-MoS₂ thể hiện đặc tính truyền dẫn như
bán dẫn loại n, vật liệu MoS₂ đóng vai trò là kênh dẫn trong khi graphene đóng vai trò như điện cực. Thêm vào đó, đặc tính đầu ra chỉ ra rằng có sự hình thành tiếp xúc omic giữa graphene và MoS₂.