Home
Giới thiệu
Tài khoản
Đăng nhập
Quên mật khẩu
Đổi mật khẩu
Đăng ký tạo tài khoản
Liệt kê
Công trình khoa học
Bài báo trong nước
Bài báo quốc tế
Sách và giáo trình
Thống kê
Công trình khoa học
Bài báo khoa học
Sách và giáo trình
Giáo sư
Phó giáo sư
Tiến sĩ
Thạc sĩ
Lĩnh vực nghiên cứu
Tìm kiếm
Cá nhân
Nội dung
Góp ý
Hiệu chỉnh lý lịch
Thông tin chung
English
Đề tài NC khoa học
Bài báo, báo cáo khoa học
Hướng dẫn Sau đại học
Sách và giáo trình
Các học phần và môn giảng dạy
Giải thưởng khoa học, Phát minh, sáng chế
Khen thưởng
Thông tin khác
Tài liệu tham khảo
Hiệu chỉnh
Số người truy cập: 107,512,041
Synthesis of a Selectively Nb-Doped WS
2
–MoS
2
Lateral Heterostructure for a High-Detectivity PN Photodiode
Tác giả hoặc Nhóm tác giả:
Van Tu Vu, Thanh Luan Phan, Thi Thanh Huong Vu, Mi Hyang Park, Van Dam Do,
Viet Quoc Bui
, Kunnyun Kim, Young Hee Lee, Woo Jong Yu
Nơi đăng:
ACS Publications ACS Nano;
S
ố:
16, 8;
Từ->đến trang
: 12073–12082;
Năm:
2022
Lĩnh vực:
Khoa học;
Loại:
Bài báo khoa học;
Thể loại:
Quốc tế
TÓM TẮT
In this study, selective Nb doping (
P
-type) at the WS2 layer in a WS2–MoS2 lateral heterostructure
via
a chemical vapor deposition (CVD) method using a solution-phase precursor containing W, Mo, and Nb atoms is proposed. The different chemical activity reactivity (MoO3 > WO3 > Nb2O5) enable the separation of the growth temperature of intrinsic MoS2 to 700 °C (first grown inner layer) and Nb-doped WS2 to 800 °C (second grown outer layer). By controlling the Nb/(W+Nb) molar ratio in the solution precursor, the hole carrier density in the
p
-type WS2 layer is selectively controlled from approximately 1.87 × 107/cm2 at 1.5 at.% Nb to approximately 1.16 × 1013/cm2 at 8.1 at.% Nb, while the electron carrier density in
n
-type MoS2 shows negligible change with variation of the Nb molar ratio. As a result, the electrical behavior of the WS2–MoS2 heterostructure transforms from the
N–N
junction (0 at.% Nb) to the
P–N
junction (4.5 at.% Nb) and the
P–N
tunnel junction (8.1 at.% Nb). The band-to-band tunneling at the
P–N
tunnel junction (8.1 at.% Nb) is eliminated by applying negative gate bias, resulting in a maximum rectification ratio (105) and a minimum channel resistance (108 Ω). With this optimized photodiode (8.1 at.% Nb at
V
g = −30 V), an
I
photo/
I
dark ratio of 6000 and a detectivity of 1.1 × 1014 Jones are achieved, which are approximately 20 and 3 times higher, respectively, than the previously reported highest values for CVD-grown transition-metal dichalcogenide
P–N
junctions.
ABSTRACT
In this study, selective Nb doping (
P
-type) at the WS2 layer in a WS2–MoS2 lateral heterostructure
via
a chemical vapor deposition (CVD) method using a solution-phase precursor containing W, Mo, and Nb atoms is proposed. The different chemical activity reactivity (MoO3 > WO3 > Nb2O5) enable the separation of the growth temperature of intrinsic MoS2 to 700 °C (first grown inner layer) and Nb-doped WS2 to 800 °C (second grown outer layer). By controlling the Nb/(W+Nb) molar ratio in the solution precursor, the hole carrier density in the
p
-type WS2 layer is selectively controlled from approximately 1.87 × 107/cm2 at 1.5 at.% Nb to approximately 1.16 × 1013/cm2 at 8.1 at.% Nb, while the electron carrier density in
n
-type MoS2 shows negligible change with variation of the Nb molar ratio. As a result, the electrical behavior of the WS2–MoS2 heterostructure transforms from the
N–N
junction (0 at.% Nb) to the
P–N
junction (4.5 at.% Nb) and the
P–N
tunnel junction (8.1 at.% Nb). The band-to-band tunneling at the
P–N
tunnel junction (8.1 at.% Nb) is eliminated by applying negative gate bias, resulting in a maximum rectification ratio (105) and a minimum channel resistance (108 Ω). With this optimized photodiode (8.1 at.% Nb at
V
g = −30 V), an
I
photo/
I
dark ratio of 6000 and a detectivity of 1.1 × 1014 Jones are achieved, which are approximately 20 and 3 times higher, respectively, than the previously reported highest values for CVD-grown transition-metal dichalcogenide
P–N
junctions.
© Đại học Đà Nẵng
Địa chỉ: 41 Lê Duẩn Thành phố Đà Nẵng
Điện thoại: (84) 0236 3822 041 ; Email: dhdn@ac.udn.vn