氧等离子处理的二硫化钼场效应晶体管表面掺杂和湿度传感研究 - 江海洋; 吴静远; 温朝阳; 郭冰博 (东华大学学报（英文版）, 2024)
O59; 二维半导体过渡金属二硫属化物(transition metal dichalcogenide,TMD)具有独特的电学、光学和力学性能,在数字电路、光伏器件和能量存储等多个领域中具有巨大的应用潜力.通过表面掺杂控制TMD的电学性能为实现灵敏传感提供了有效的方法.本文开展了氧等离子体对二硫化钼(MoS2)掺杂特性的研究.首先,测试了MoS2 场效应晶体管(field-effect transistor,FET)的输运特性,发现氧等离子体处理对FET具有p型掺杂作用.随后,通过拉曼光谱研究了掺杂机制的成因,并证实了沟道表面类MoO3 缺陷的形成.最后,研究了经等离子体处理的晶体管的湿度传感特性,由于氧等离子体处理使得沟道对水分子的吸收中心增加,在潮湿环境下晶体管具有十分灵敏的响应特性,源漏电流值变化了约 54%.这项工作不仅提供了一种调控TMD电学性能的简单方法,也展示了低维材料化学传感器的发展潜力.