Publication

Large-Area Epitaxial Monolayer MoS2

Résumé

Two-dimensional semiconductors such as MoS2 are an emerging material family with wide-ranging potential applications in electronics, optoelectronics, and energy harvesting. Large-area growth methods are needed to open the way to applications. Control over lattice orientation during growth remains a challenge. This is needed to minimize or even avoid the formation of grain boundaries, detrimental to electrical, optical, and mechanical properties of MoS2 and other 2D semiconductors. Here, we report on the growth of high-quality monolayer MoS2 with control over lattice orientation. We show that the monolayer film is composed of coalescing single islands with limited numbers of lattice orientation due to an epitaxial growth mechanism. Optical absorbance spectra acquired over large areas show significant absorbance in the high-energy part of the spectrum, indicating that MoS2 could also be interesting for harvesting this region of the solar spectrum and fabrication of UV-sensitive photodetectors. Even though the interaction between the growth substrate and MoS2 is strong enough to induce lattice alignment via van der Waals interaction, we can easily transfer the grown material and fabricate devices. Local potential mapping along channels in field-effect transistors shows that the single-crystal MoS2 grains in our film are well connected, with interfaces that do not degrade the electrical conductivity. This is also confirmed by the relatively large and length-independent mobility in devices with a channel length reaching 80 mu m.

À propos de ce résultat
Cette page est générée automatiquement et peut contenir des informations qui ne sont pas correctes, complètes, à jour ou pertinentes par rapport à votre recherche. Il en va de même pour toutes les autres pages de ce site. Veillez à vérifier les informations auprès des sources officielles de l'EPFL.
Concepts associés (33)
Transistor
vignette|Quelques modèles de transistors. Le transistor est un composant électronique à semi-conducteur permettant de contrôler ou d'amplifier des tensions et des courants électriques. C'est le composant actif le plus important des circuits électroniques aussi bien en basse qu'en haute tension : circuits logiques (il permet, assemblé avec d'autres, d'effectuer des opérations logiques pour des programmes informatiques), amplificateur, stabilisateur de tension, modulation de signal Les transistors revêtent une importance particulière dans les circuits intégrés, ce qui rend possible la microélectronique.
Transistor à effet de champ
Un transistor à effet de champ (en anglais, Field-effect transistor ou FET) est un dispositif semi-conducteur de la famille des transistors. Sa particularité est d'utiliser un champ électrique pour contrôler la forme et donc la conductivité d'un « canal » dans un matériau semiconducteur. Il concurrence le transistor bipolaire dans de nombreux domaines d'applications, tels que l'électronique numérique. Le premier brevet sur le transistor à effet de champ a été déposé en 1925 par Julius E. Lilienfeld.
Composant semi-conducteur
vignette|Aperçu de quelques dispositifs semi-conducteurs encapsulés Un composant semi-conducteur est un composant électronique dont le fonctionnement repose sur les propriétés électroniques d'un matériau semi-conducteur (principalement le silicium, le germanium et l'arséniure de gallium, ainsi que des semi-conducteurs organiques). Sa conductivité se situe entre les conducteurs et les isolants. Les composants semi-conducteurs ont remplacé les tubes à vide dans la plupart des applications.
Afficher plus
Publications associées (129)

Towards Scalable Electronics: Synthetic 2D Materials for Large-Area 2D Circuit Integration

Zhenyu Wang

In the past decades, a significant increase of the transistor density on a chip has led to exponential growth in computational power driven by Moore's law. To overcome the bottleneck of traditional von-Neumann architecture in computational efficiency, effo ...
EPFL2024

Strain relaxation and multidentate anchoring in n-type perovskite transistors and logic circuits

Mohammad Khaja Nazeeruddin, Olga Syzgantseva

The engineering of tin halide perovskites has led to the development of p-type transistors with field-effect mobilities of over 70 cm2 V-1 s-1. However, due to their background hole doping, these perovskites are not suitable for n-type transistors. Ambipol ...
Nature Portfolio2024

High-κ Wide-Gap Layered Dielectric for Two-Dimensional van der Waals Heterostructures

Andras Kis, Edoardo Lopriore, Asmund Kjellegaard Ottesen, Gabriele Pasquale

van der Waals heterostructures of two-dimensional materials have unveiled frontiers in condensed matter physics, unlocking unexplored possibilities in electronic and photonic device applications. However, the investigation of wide-gap, high-kappa layered d ...
2024
Afficher plus
MOOCs associés (5)
Micro and Nanofabrication (MEMS)
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.
Microstructure Fabrication Technologies I
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.
Micro and Nanofabrication (MEMS)
Learn the fundamentals of microfabrication and nanofabrication by using the most effective techniques in a cleanroom environment.
Afficher plus