Published January 1, 2024 | Version v1
Publication Open

Single flake homo p–n diode of MoTe<sub>2</sub> enabled by oxygen plasma doping

Creators

  • 1. Sejong University
  • 2. Islamia College University
  • 3. University of Alberta
  • 4. National University of Uzbekistan
  • 5. King Saud University

Description

Abstract Two-dimensional (2D) materials play a crucial role as fundamental electrical components in modern electronics and optoelectronics next-generation artificial intelligent devices. This study presents a methodology for creating a laterally uniform p–n junction by using a partial oxygen plasma-mediated strategy to introduce p-type doping in single channel MoTe 2 device. The MoTe 2 field effect transistors (FETs) show high electron mobility of about ∼23.54 cm 2 V −1 s −1 and a current ON/OFF ratio of ∼10 6 while p-type FETs show hole mobility of about ∼9.25 cm 2 V −1 s −1 and current ON/OFF ratio ∼10 5 along with artificially created lateral MoTe 2 p–n junction, exhibited a rectification ratio of ∼10 2 and ideality factor of ∼1.7 which is proximity to ideal-like diode. Thus, our study showed a diversity in the development of low-power nanoelectronics of next-generation integrated circuits.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تلعب المواد المجردة ثنائية الأبعاد (2D) دورًا حاسمًا كمكونات كهربائية أساسية في الجيل التالي من الأجهزة الذكية الاصطناعية للإلكترونيات الحديثة والإلكترونيات الضوئية. تقدم هذه الدراسة منهجية لإنشاء تقاطع p - n موحد أفقيًا باستخدام استراتيجية جزئية بوساطة بلازما الأكسجين لإدخال المنشطات من النوع p في جهاز MoTe 2 أحادي القناة. تُظهر ترانزستورات تأثير المجال MoTe 2 (FETs) حركة إلكترون عالية تبلغ حوالي23.54 سم 2 V −1 s −1 ونسبة تشغيل/إيقاف تيار تبلغ 10 6 بينما تُظهر ترانزستورات تأثير المجال من النوع p حركة ثقب تبلغ حوالي9.25 سم 2 V −1 s −1 ونسبة تشغيل/إيقاف تيار 10 5 جنبًا إلى جنب مع تقاطع MoTe 2 pn الجانبي الذي تم إنشاؤه بشكل مصطنع، وأظهرت نسبة تصحيح تبلغ 10 2 وعامل مثالية يبلغ 1.7 وهو القرب من الصمام الثنائي المثالي. وهكذا، أظهرت دراستنا تنوعًا في تطوير الإلكترونيات النانوية منخفضة الطاقة للجيل التالي من الدوائر المتكاملة.

Translated Description (French)

Résumé Les matériaux bidimensionnels (2D) jouent un rôle crucial en tant que composants électriques fondamentaux dans les dispositifs intelligents artificiels de nouvelle génération de l'électronique et de l'optoélectronique modernes. Cette étude présente une méthodologie pour créer une jonction p–n latéralement uniforme en utilisant une stratégie à médiation par plasma d'oxygène partiel pour introduire le dopage de type p dans un dispositif MoTe 2 à canal unique. Les transistors à effet de champ (FET) MoTe 2 présentent une mobilité élevée des électrons d'environ23,54 cm 2 V −1 s −1 et un rapport courant marche/ARRÊT d'environ10 6, tandis que les FET de type p présentent une mobilité des trous d'environ9,25 cm 2 V −1 s −1 et un rapport courant marche/ARRÊT d'environ10 5, ainsi qu'une jonction latérale MoTe 2 p–n créée artificiellement, présentent un rapport de redressement d'environ10 2 et un facteur d'idéalité d'environ1,7, ce qui correspond à la proximité d'une diode de type idéal. Ainsi, notre étude a montré une diversité dans le développement de la nanoélectronique de faible puissance des circuits intégrés de nouvelle génération.

Translated Description (Spanish)

Resumen Los materiales bidimensionales (2D) desempeñan un papel crucial como componentes eléctricos fundamentales en la electrónica moderna y los dispositivos inteligentes artificiales de próxima generación de optoelectrónica. Este estudio presenta una metodología para crear una unión p–n lateralmente uniforme mediante el uso de una estrategia parcial mediada por plasma de oxígeno para introducir el dopaje de tipo p en el dispositivo MoTe 2 de un solo canal. Los transistores de efecto de campo (FET) de MoTe 2 muestran una alta movilidad de electrones de aproximadamente ∼23.54 cm 2 V −1 s −1 y una relación de encendido/APAGADO de corriente de ∼10 6, mientras que los FET de tipo p muestran una movilidad de orificios de aproximadamente ∼9.25 cm 2 V −1 s −1 y una relación de encendido/APAGADO de corriente de ∼10 5 junto con la unión p–n lateral de MoTe 2 creada artificialmente, exhibieron una relación de rectificación de ∼10 2 y un factor de idealidad de ∼1.7 que está cerca del diodo de tipo ideal. Por lo tanto, nuestro estudio mostró una diversidad en el desarrollo de nanoelectrónica de baja potencia de circuitos integrados de próxima generación.

Files

pdf.pdf

Files (3.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:3025e0daf5775d574ce5087a3144025c
3.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
صمام ثنائي متجانس أحادي الرقائق من MoTe<sub> 2</sub> ممكّن عن طريق منشطات بلازما الأكسجين
Translated title (French)
Diode homo p–n monocouche de MoTe<sub>2</sub> activée par dopage au plasma d'oxygène
Translated title (Spanish)
Diodo homo p–n de un solo copo de MoTe<sub>2</sub> habilitado por dopaje de plasma de oxígeno

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4392016767
DOI
10.1515/ntrev-2023-0207

Is supplement to
https://openalex.org/W4210356821 (Other)
https://openalex.org/W3097580936 (Other)
https://openalex.org/W2993397759 (Other)
https://openalex.org/W2705139713 (Other)
https://openalex.org/W2486308857 (Other)
https://openalex.org/W2382172369 (Other)
https://openalex.org/W2348711067 (Other)
https://openalex.org/W2326744157 (Other)
https://openalex.org/W2266345308 (Other)
https://openalex.org/W2016232270 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W2063576642
  • https://openalex.org/W2113972017
  • https://openalex.org/W2141415026
  • https://openalex.org/W2249694920
  • https://openalex.org/W2288318370
  • https://openalex.org/W2561680085
  • https://openalex.org/W2605599120
  • https://openalex.org/W2624458694
  • https://openalex.org/W2748606190
  • https://openalex.org/W2795338357
  • https://openalex.org/W2891633622
  • https://openalex.org/W2936662111
  • https://openalex.org/W2945988073
  • https://openalex.org/W2950628452
  • https://openalex.org/W2997362131
  • https://openalex.org/W3005336675
  • https://openalex.org/W3037839438
  • https://openalex.org/W3163286058
  • https://openalex.org/W3164852270
  • https://openalex.org/W3194554181
  • https://openalex.org/W4210636484
  • https://openalex.org/W4292560256
  • https://openalex.org/W4292838700
  • https://openalex.org/W4304128354
  • https://openalex.org/W4308146782
  • https://openalex.org/W4312770154
  • https://openalex.org/W4313418750
  • https://openalex.org/W4317603142
  • https://openalex.org/W4319264435
  • https://openalex.org/W4319872824
  • https://openalex.org/W4324070689
  • https://openalex.org/W4362654399
  • https://openalex.org/W4372334223
  • https://openalex.org/W4385128664
  • https://openalex.org/W4385933621
  • https://openalex.org/W4386069969
  • https://openalex.org/W4386220812
  • https://openalex.org/W4386388760
  • https://openalex.org/W4386768624
  • https://openalex.org/W4387114782
  • https://openalex.org/W4387955410
  • https://openalex.org/W4388713756
  • https://openalex.org/W4389242228