WSe2 Light-Emitting Tunneling Transistors with Enhanced Brightness at Room Temperature

Nano Letters

Volumn 15, Issue 12, 2015, Pages 8223-8228

  Withers, F ^a   Del Pozo Zamudio, O ^b   Schwarz, S ^b   Dufferwiel, S ^b   Walker, P M ^b   Godde, T ^b   Rooney, A P ^a   Gholinia, A ^a   Woods, C R ^a   Blake, P ^a   Haigh, S J ^a   Watanabe, K ^c   Taniguchi, T ^c   Aleiner, I L ^a,d   Geim, A K ^a   Fal'Ko, V I ^a   Tartakovskii, A I ^b   Novoselov, K S ^a  

^a UNIVERSITY OF MANCHESTER   (United Kingdom)

^b UNIVERSITY OF SHEFFIELD   (United Kingdom)

^c NATIONAL INSTITUTE FOR MATERIALS SCIENCE   (Japan)

^d Department of Earth and Environmental Sciences   (United States)

Author keywords

Electroluminescence; graphene; hexagonal boron nitride; photoluminescence; transition metal dichalcogenides; tungsten diselenide; van der Waals heterostructure

Indexed keywords

BORON NITRIDE; ELECTROLUMINESCENCE; GRAPHENE; GRAPHITE ELECTRODES; HETEROJUNCTIONS; LIGHT; MOLYBDENUM COMPOUNDS; MONOLAYERS; NITRIDES; PHOTOLUMINESCENCE; SELENIUM COMPOUNDS; SEMICONDUCTOR QUANTUM WELLS; TEMPERATURE; TEMPERATURE DISTRIBUTION; TRANSITION METALS; TUNGSTEN; VAN DER WAALS FORCES;

BAND-GAP SEMICONDUCTORS; EXTERNAL QUANTUM EFFICIENCY; HEXAGONAL BORON NITRIDE; HEXAGONAL BORON NITRIDE (H-BN); OPTOELECTRONIC APPLICATIONS; TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES; TUNGSTEN DISELENIDE; VAN DER WAALS;

LIGHT EMISSION;

EID: 84949642283     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b03740     Document Type: Article

References (44)

1. Novoselov, K. S.; Jiang, D.; Schedin, F.; Booth, T. J.; Khotkevich, V. V.; Morozov, S. V.; Geim, A. K. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005, 102 (30) 10451-10453 10.1073/pnas.0502848102
2. Mak, K. F.; Lee, C.; Hone, J.; Shan, J.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 2010, 105 (13) 136805 10.1103/PhysRevLett.105.136805
3. Splendiani, A.; Sun, L.; Zhang, Y. B.; Li, T. S.; Kim, J.; Chim, C. Y.; Galli, G.; Wang, F. Nano Lett. 2010, 10 (4) 1271-1275 10.1021/nl903868w
4. Wang, Q. H.; Kalantar-Zadeh, K.; Kis, A.; Coleman, J. N.; Strano, M. S. Nat. Nanotechnol. 2012, 7 (11) 699-712 10.1038/nnano.2012.193
5. Xu, X. D.; Yao, W.; Xiao, D.; Heinz, T. F. Nat. Phys. 2014, 10 (5) 343-350 10.1038/nphys2942
6. Mak, K. F.; McGill, K. L.; Park, J.; McEuen, P. L. Science 2014, 344 (6191) 1489-1492 10.1126/science.1250140
7. Ye, Z. L.; Cao, T.; O'Brien, K.; Zhu, H. Y.; Yin, X. B.; Wang, Y.; Louie, S. G.; Zhang, X. Nature 2014, 513 (7517) 214-218 10.1038/nature13734
8. He, K. L.; Kumar, N.; Zhao, L.; Wang, Z. F.; Mak, K. F.; Zhao, H.; Shan, J. Phys. Rev. Lett. 2014, 113 (2) 026803 10.1103/PhysRevLett.113.026803
9. Chernikov, A.; Berkelbach, T. C.; Hill, H. M.; Rigosi, A.; Li, Y. L.; Aslan, O. B.; Reichman, D. R.; Hybertsen, M. S.; Heinz, T. F. Phys. Rev. Lett. 2014, 113 (7) 076802 10.1103/PhysRevLett.113.076802
10. Withers, F.; Del Pozo-Zamudio, O.; Mishchenko, A.; Rooney, A. P.; Gholinia, A.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Haigh, S. J.; Geim, A. K.; Tartakovskii, A. I.; Novoselov, K. S. Nat. Mater. 2015, 14 (3) 301-306 10.1038/nmat4205
11. Geim, A. K.; Grigorieva, I. V. Nature 2013, 499 (7459) 419-425 10.1038/nature12385
12. Britnell, L.; Ribeiro, R. M.; Eckmann, A.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Mishchenko, A.; Kim, Y. J.; Gorbachev, R. V.; Georgiou, T.; Morozov, S. V.; Grigorenko, A. N.; Geim, A. K.; Casiraghi, C.; Castro Neto, A. H.; Novoselov, K. S. Science 2013, 340 (6138) 1311-1314 10.1126/science.1235547
13. Lee, C. H.; Lee, G. H.; van der Zande, A. M.; Chen, W. C.; Li, Y. L.; Han, M. Y.; Cui, X.; Arefe, G.; Nuckolls, C.; Heinz, T. F.; Guo, J.; Hone, J.; Kim, P. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (9) 676-681 10.1038/nnano.2014.150
14. Yu, W. J.; Liu, Y.; Zhou, H. L.; Yin, A. X.; Li, Z.; Huang, Y.; Duan, X. F. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (12) 952-958 10.1038/nnano.2013.219
15. Withers, F.; Yang, H.; Britnell, L.; Rooney, A. P.; Lewis, E.; Felten, A.; Woods, C. R.; Romaguera, V. S.; Georgiou, T.; Eckmann, A.; Kim, Y. J.; Yeates, S. G.; Haigh, S. J.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Casiraghi, C. Nano Lett. 2014, 14 (7) 3987-3992 10.1021/nl501355j
16. Ross, J. S.; Klement, P.; Jones, A. M.; Ghimire, N. J.; Yan, J. Q.; Mandrus, D. G.; Taniguchi, T.; Watanabe, K.; Kitamura, K.; Yao, W.; Cobden, D. H.; Xu, X. D. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (4) 268-272 10.1038/nnano.2014.26
17. Pospischil, A.; Furchi, M. M.; Mueller, T. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (4) 257-261 10.1038/nnano.2014.14
18. Baugher, B. W. H.; Churchill, H. O. H.; Yang, Y. F.; Jarillo-Herrero, P. Nat. Nanotechnol. 2014, 9 (4) 262-267 10.1038/nnano.2014.25
19. Zhang, Y. J.; Oka, T.; Suzuki, R.; Ye, J. T.; Iwasa, Y. Science 2014, 344 (6185) 725-728 10.1126/science.1251329
20. Li, D. H.; Cheng, R.; Zhou, H. L.; Wang, C.; Yin, A. X.; Chen, Y.; Weiss, N. O.; Huang, Y.; Duan, X. F. Nat. Commun. 2015, 6, 7509 10.1038/ncomms8509
21. Jo, S.; Ubrig, N.; Berger, H.; Kuzmenko, A. B.; Morpurgo, A. F. Nano Lett. 2014, 14 (4) 2019-2025 10.1021/nl500171v
22. Cheng, R.; Li, D. H.; Zhou, H. L.; Wang, C.; Yin, A. X.; Jiang, S.; Liu, Y.; Chen, Y.; Huang, Y.; Duan, X. F. Nano Lett. 2014, 14 (10) 5590-5597 10.1021/nl502075n
23. Sundaram, R. S.; Engel, M.; Lombardo, A.; Krupke, R.; Ferrari, A. C.; Avouris, P.; Steiner, M. Nano Lett. 2013, 13 (4) 1416-1421 10.1021/nl400516a
24. Wu, S. F.; Buckley, S.; Schaibley, J. R.; Feng, L. F.; Yan, J. Q.; Mandrus, D. G.; Hatami, F.; Yao, W.; Vuckovic, J.; Majumdar, A.; Xu, X. D. Nature 2015, 520 (7545) 69-U142 10.1038/nature14290
25. Schwarz, S.; Dufferwiel, S.; Walker, P. M.; Withers, F.; Trichet, A. A. P.; Sich, M.; Li, F.; Chekhovich, E. A.; Borisenko, D. N.; Kolesnikov, N. N.; Novoselov, K. S.; Skolnick, M. S.; Smith, J. M.; Krizhanovskii, D. N.; Tartakovskii, A. I. Nano Lett. 2014, 14 (12) 7003-7008 10.1021/nl503312x
26. Dufferwiel, S.; Schwarz, S.; Withers, F.; Trichet, A. A. P.; Li, F.; Sich, M.; Del Pozo-Zamudio, O.; Clark, C.; Nalitov, A.; Solnyshkov, D. D.; Malpuech, G.; Novoselov, K. S.; Smith, J. M.; Skolnick, M. S.; Krizhanovskii, D. N.; Tartakovskii, A. I. Nat. Commun. 2015, 6, 8579 10.1038/ncomms9579
27. Kormányos, A.; Burkard, G.; Gmitra, M.; Fabian, J.; Zólyomi, V.; Drummond, N. D.; Fal'ko, V. 2D Mater. 2015, 2 (2) 022001 10.1088/2053-1583/2/2/022001
28. Yu, H. Y.; Liu, G. B.; Gong, P.; Xu, X. D.; Yao, W. Nat. Commun. 2014, 5, 3876 10.1038/ncomms4876
29. Xiao, D.; Liu, G.-B.; Feng, W.; Xu, X.; Yao, W. Phys. Rev. Lett. 2012, 108 (19) 196802 10.1103/PhysRevLett.108.196802
30. Dery, H.; Song, Y. arXiv:1506.06686, 2015.
31. Wang, L.; Meric, I.; Huang, P. Y.; Gao, Q.; Gao, Y.; Tran, H.; Taniguchi, T.; Watanabe, K.; Campos, L. M.; Muller, D. A.; Guo, J.; Kim, P.; Hone, J.; Shepard, K. L.; Dean, C. R. Science 2013, 342 (6158) 614-617 10.1126/science.1244358
32. Kretinin, A. V.; Cao, Y.; Tu, J. S.; Yu, G. L.; Jalil, R.; Novoselov, K. S.; Haigh, S. J.; Gholinia, A.; Mishchenko, A.; Lozada, M.; Georgiou, T.; Woods, C. R.; Withers, F.; Blake, P.; Eda, G.; Wirsig, A.; Hucho, C.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Geim, A. K.; Gorbachev, R. V. Nano Lett. 2014, 14 (6) 3270-3276 10.1021/nl5006542
33. Haigh, S. J.; Gholinia, A.; Jalil, R.; Romani, S.; Britnell, L.; Elias, D. C.; Novoselov, K. S.; Ponomarenko, L. A.; Geim, A. K.; Gorbachev, R. Nat. Mater. 2012, 11 (9) 764-767 10.1038/nmat3386
34. Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Schedin, F.; Katsnelson, M. I.; Eaves, L.; Morozov, S. V.; Mayorov, A. S.; Peres, N. M. R.; Neto, A. H. C.; Leist, J.; Geim, A. K.; Ponomarenko, L. A.; Novoselov, K. S. Nano Lett. 2012, 12 (3) 1707-1710 10.1021/nl3002205
35. Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Schedin, F.; Mishchenko, A.; Georgiou, T.; Katsnelson, M. I.; Eaves, L.; Morozov, S. V.; Peres, N. M. R.; Leist, J.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Ponomarenko, L. A. Science 2012, 335 (6071) 947-950 10.1126/science.1218461
36. Lee, G. H.; Yu, Y. J.; Lee, C.; Dean, C.; Shepard, K. L.; Kim, P.; Hone, J. Appl. Phys. Lett. 2011, 99 (24) 243114 10.1063/1.3662043
37. You, Y. M.; Zhang, X. X.; Berkelbach, T. C.; Hybertsen, M. S.; Reichman, D. R.; Heinz, T. F. Nat. Phys. 2015, 11 (6) 477-U138 10.1038/nphys3324
38. Ganchev, B.; Drummond, N.; Aleiner, I.; Fal'ko, V. Phys. Rev. Lett. 2015, 114 (10) 107401 10.1103/PhysRevLett.114.107401
39. Zhu, C. R.; Zhang, K.; Glazov, M.; Urbaszek, B.; Amand, T.; Ji, Z. W.; Liu, B. L.; Marie, X. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2014, 90 (16) 161302 10.1103/PhysRevB.90.161302
40. Arora, A.; Koperski, M.; Nogajewski, K.; Marcus, J.; Faugeras, C.; Potemski, M. Nanoscale 2015, 7 (23) 10421-10429 10.1039/C5NR01536G
41. Xie, J. Q.; Ni, X. F.; Fan, Q.; Shimada, R.; Ozgur, U.; Morkoc, H. Appl. Phys. Lett. 2008, 93 (12) 121107 10.1063/1.2988324
42. Piprek, J. Phys. Status Solidi A 2010, 207 (10) 2217-2225 10.1002/pssa.201026149
43. Kang, K.; Xie, S. E.; Huang, L. J.; Han, Y. M.; Huang, P. Y.; Mak, K. F.; Kim, C. J.; Muller, D.; Park, J. Nature 2015, 520 (7549) 656-660 10.1038/nature14417
44. Lin, Y.-C.; Ghosh, R. K.; Addou, R.; Lu, N.; Eichfeld, S. M.; Zhu, H.; Li, M.-Y.; Peng, X.; Kim, M. J.; Li, L.-J.; Wallace, R. M.; Datta, S.; Robinson, J. A. Nat. Commun. 2015, 6, 7311 10.1038/ncomms8311