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Homogeneous 2D MoTe2 CMOS Inverters and p-n Junctions Formed by Laser-Irradiation-Induced p-Type Doping.
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2020-06-24 , DOI: 10.1002/smll.202001428 Jing Chen 1 , Junqiang Zhu 1 , Qiyuan Wang 1 , Jing Wan 1 , Ran Liu 1
Small ( IF 13.0 ) Pub Date : 2020-06-24 , DOI: 10.1002/smll.202001428 Jing Chen 1 , Junqiang Zhu 1 , Qiyuan Wang 1 , Jing Wan 1 , Ran Liu 1
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Among all typical transition‐metal dichalcogenides (TMDs), the bandgap of α‐MoTe2 is smallest and is close to that of conventional 3D Si. The properties of α‐MoTe2 make it a favorable candidate for future electronic devices. Even though there are a few reports regarding fabrication of complementary metal–oxide‐semiconductor (CMOS) inverters or p–n junction by controlling the charge‐carrier polarity of TMDs, the fabrication process is complicated. Here, a straightforward selective doping technique is demonstrated to fabricate a 2D p–n junction diode and CMOS inverter on a single α‐MoTe2 nanoflake. The n‐doped channel of a single α‐MoTe2 nanoflake is selectively converted to a p‐doped region via laser‐irradiation‐induced MoOx doping. The homogeneous 2D MoTe2 CMOS inverter has a high DC voltage gain of 28, desirable noise margin (NMH = 0.52 V DD, NML = 0.40 V DD), and an AC gain of 4 at 10 kHz. The results show that the doping technique by laser scan can be potentially used for future larger‐scale MoTe2 CMOS circuits.
中文翻译：
均质2D MoTe2 CMOS反相器和由激光辐照引起的p型掺杂形成的pn结。
在所有典型的过渡金属二硫属化物（TMDS），α-莫特的带隙2是最小的并且是接近传统的3D的Si。α-莫特的属性2使其成为未来电子设备的一个有利的候选人。即使有一些关于通过控制TMD的电荷载流子极性来制造互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器或p–n结的报道，制造过程也很复杂。在这里，一个简单的选择性掺杂技术被证明以制造2D p-n结二极管和CMOS反相器上的单个α-莫特2纳米片。一个单一的α莫特的n掺杂的沟道2纳米片经由激光照射诱导的MoO选择性转化为掺杂的p区x 掺杂。同类2D MoTe 2 CMOS反相器具有28的高DC电压增益，理想的噪声容限（NM H = 0.52 V DD，NM L = 0.40 V DD）和10 kHz时的AC增益为4。结果表明，通过激光扫描的掺杂技术可以潜在地用于未来的更大规模的MoTe 2 CMOS电路。
更新日期：2020-07-28
中文翻译：
均质2D MoTe2 CMOS反相器和由激光辐照引起的p型掺杂形成的pn结。
在所有典型的过渡金属二硫属化物（TMDS），α-莫特的带隙2是最小的并且是接近传统的3D的Si。α-莫特的属性2使其成为未来电子设备的一个有利的候选人。即使有一些关于通过控制TMD的电荷载流子极性来制造互补金属氧化物半导体（CMOS）反相器或p–n结的报道，制造过程也很复杂。在这里，一个简单的选择性掺杂技术被证明以制造2D p-n结二极管和CMOS反相器上的单个α-莫特2纳米片。一个单一的α莫特的n掺杂的沟道2纳米片经由激光照射诱导的MoO选择性转化为掺杂的p区x 掺杂。同类2D MoTe 2 CMOS反相器具有28的高DC电压增益，理想的噪声容限（NM H = 0.52 V DD，NM L = 0.40 V DD）和10 kHz时的AC增益为4。结果表明，通过激光扫描的掺杂技术可以潜在地用于未来的更大规模的MoTe 2 CMOS电路。
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