[논문]화학기상증착법을 통한 고품질 단층 MoSe2합성 및 반데르발스 수직이종 접합 구조 기반 고성능 트랜지스터 제작

김선우; 최선연; 김현호; 임시헌

doi:10.17702/jai.2023.24.1.36

화학기상증착법을 통한 고품질 단층 MoSe2합성 및 반데르발스 수직이종 접합 구조 기반 고성능 트랜지스터 제작
Chemical Vapor Deposition of High-Quality MoSe2 Monolayer and Its Application to van der Waals Heterostructure-Based High-Performance Field-Effect Transistors 원문보기

접착 및 계면 = Journal of adhesion and interface, v.24 no.1, 2023년, pp.36 - 40

김선우 (금오공과대학교 신소재공학부) , 최선연 (금오공과대학교 신소재공학부) , 김현호 (금오공과대학교 신소재공학부) , 임시헌 (금오공과대학교 신소재공학부)

초록
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반데르발스 물질이란 층간 결합이 약한 반데르발스 결합으로 이루어진 이차원 층상구조를 지닌 물질을 의미하며, 이러한 반데르발스 이차원 소재를 이용한 이종접합 구조 연구는 그래핀이 발견된 이후 꾸준히 연구되고 있다. 본 논문에서는 대기압 화학기상증착법을 통해 성장된 단층 단결정 MoSe₂를 기반으로하는 반데르발스 이종접합 트랜지스터 소자에 대해 보고한다. 최적화된 공정조건에서 성장된 MoSe₂는 원자수준의 결함이 존재하지 않는 것을 밝혔으며, 이를 이용한 트랜지스터 소자 또한 우수한 특성을 보인다는 것을 밝혀내었다.

Abstract ▼ AI-Helper

A van der Waals material refers to a material having a two-dimensional layered structure composed of van der Waals bonds with weak interlayer bonding. The research based on heterojunction structures using such van der Waals two-dimensional materials has been steadily studied since the discovery of graphene. Herein, this paper reports a van der Waals heterojunction -based field-effect transistor device based on monolayer single crystalline MoSe2 grown by atmospheric pressure chemical vapor deposition. We found that MoSe2 grown under optimized process conditions did not have atomic-level defects and the transistor devices incorporating MoSe2 also showed excellent characteristics.

주제어

표/그림 (6)

그림 Figure 1. (a) Schematic illustration of molten-salt-assisted chemical vapor deposition for MoSe₂ growth and (b) the time-dependent temperature profile of growth condition.
그림 Figure 2. (a) Optical microscopy images of MoSe₂ as a function of T_growth. (a) 780, (b) 800, (c) 840, and (d) 850°C, respectively.
그림 Figure 3. (a) Raman spectrum and (b) PL spectrum of defective MoSe₂ grown at T_growth = 850°C.
그림 Figure 4. (a) Raman spectrum and (b) PL spectra of MoS₂ and MoSe₂ grown at optimum condition (T_growth = 800°C).
그림 Figure 5. Van der Waals heterostructure-based field- effect transistor. (a) Schematic illustration and (b) OM image of the fabricated devices.
그림 Figure 6. Electrical characterization of van der Waals heterostructure-based field-effect transistor. (a) output and (b) transfer curve.

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