Gate controlled photocurrent generation mechanisms in high-gain In2Se3 phototransistors

Nano Letters

Volumn 15, Issue 12, 2015, Pages 7853-7858

  Island, J O ^a   Blanter, S I ^a   Buscema, M ^a   Van Der Zant, H S J ^a   Castellanos Gomez, A ^a,b  

^a DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY   (Netherlands)

^b INSTITUTO MADRILEÑO DE ESTUDIOS AVANZADOS EN NANOCIENCIA IMDEA NANOCIENCIA   (Spain)

Author keywords

FET; high gain; In2Se3; indium selenide; mechanism; photodetector

Indexed keywords

ENERGY GAP; MECHANISMS; PHOTODETECTORS; PHOTONS; PHOTOTRANSISTORS; VAN DER WAALS FORCES;

BACK-GATE VOLTAGES; DOMINANT MECHANISM; FET; HIGH GAIN; INDIUM SELENIDE; LAYERED MATERIAL; PHOTOCONDUCTION; PHOTOCURRENT GENERATIONS;

PHOTOCURRENTS;

EID: 84949663818     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b02523     Document Type: Article

References (41)

1. Buscema, M.; Island, J. O.; Groenendijk, D. J.; Blanter, S. I.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S.; Castellanos-Gomez, A. Chem. Soc. Rev. 2015, 44 (11) 3691-3718 10.1039/C5CS00106D
2. Xia, F.; Mueller, T.; Golizadeh-Mojarad, R.; Freitag, M.; Lin, Y.-m.; Tsang, J.; Perebeinos, V.; Avouris, P. Nano Lett. 2009, 9 (3) 1039-1044 10.1021/nl8033812
3. Xia, F.; Mueller, T.; Lin, Y.-m.; Valdes-Garcia, A.; Avouris, P. Nat. Nanotechnol. 2009, 4 (12) 839-843 10.1038/nnano.2009.292
4. Yin, Z.; Li, H.; Li, H.; Jiang, L.; Shi, Y.; Sun, Y.; Lu, G.; Zhang, Q.; Chen, X.; Zhang, H. ACS Nano 2012, 6 (1) 74-80 10.1021/nn2024557
5. Alkis, S.; Oztas, T.; Aygün, L.; Bozkurt, F.; Okyay, A.; Ortaç, B. Opt. Express 2012, 20 (19) 21815-21820 10.1364/OE.20.021815
6. Choi, W.; Cho, M. Y.; Konar, A.; Lee, J. H.; Cha, G.-B.; Hong, S. C.; Kim, S.; Kim, J.; Jena, D.; Joo, J.; Kim, S. Adv. Mater. 2012, 24, 5902-5902 10.1002/adma.201290270
7. Choi, W.; Cho, M. Y.; Konar, A.; Lee, J. H.; Cha, G. B.; Hong, S. C.; Kim, S.; Kim, J.; Jena, D.; Joo, J.; Kim, S. Adv. Mater. 2012, 24 (43) 5832-5836 10.1002/adma.201201909
8. Marcio Fontana, T. D.; Boyd, A. K.; Rinzan, M.; Liu, A. Y.; Paranjape, M.; Barbara, P. arXiv:1206.6125 [cond-mat.mtrl-sci] 2012, DOI: 10.1038/srep01634.
9. Yin, Z.; Li, H.; Li, H.; Jiang, L.; Shi, Y.; Sun, Y.; Lu, G.; Zhang, Q.; Chen, X.; Zhang, H. ACS Nano 2012, 6 (1) 74-80 10.1021/nn2024557
10. 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
11. Lopez-Sanchez, O.; Lembke, D.; Kayci, M.; Radenovic, A.; Kis, A. Nat. Nanotechnol. 2013, 8 (7) 497-501 10.1038/nnano.2013.100
12. Mukherjee, B.; Cai, Y.; Tan, H. R.; Feng, Y. P.; Tok, E. S.; Sow, C. H. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5 (19) 9594-9604 10.1021/am402550s
13. Island, J. O.; Buscema, M.; Barawi, M.; Clamagirand, J. M.; Ares, J. R.; Sánchez, C.; Ferrer, I. J.; Steele, G. A.; van der Zant, H. S.; Castellanos-Gomez, A. Adv. Opt. Mater. 2014, 2 (7) 641-645 10.1002/adom.201400043
14. Buscema, M.; Barkelid, M.; Zwiller, V.; van der Zant, H. S.; Steele, G. A.; Castellanos-Gomez, A. Nano Lett. 2013, 13 (2) 358-363 10.1021/nl303321g
15. Wu, C.-C.; Jariwala, D.; Sangwan, V. K.; Marks, T. J.; Hersam, M. C.; Lauhon, L. J. J. Phys. Chem. Lett. 2013, 4 (15) 2508-2513 10.1021/jz401199x
16. Furchi, M. M.; Polyushkin, D. K.; Pospischil, A.; Mueller, T. Nano Lett. 2014, 14 (11) 6165-6170 10.1021/nl502339q
17. Ho, C.-H.; Lin, C.-H.; Wang, Y.-P.; Chen, Y.-C.; Chen, S.-H.; Huang, Y.-S. ACS Appl. Mater. Interfaces 2013, 5 (6) 2269-2277 10.1021/am400128e
18. Zhai, T.; Fang, X.; Liao, M.; Xu, X.; Li, L.; Liu, B.; Koide, Y.; Ma, Y.; Yao, J.; Bando, Y.; Golberg, D. ACS Nano 2010, 4 (3) 1596-1602 10.1021/nn9012466
19. Li, Q.; Li, Y.; Gao, J.; Wang, S.; Sun, X. Appl. Phys. Lett. 2011, 99 (24) 243105 10.1063/1.3669513
20. Kwon, S. H.; Ahn, B. T.; Kim, S. K.; Yoon, K. H.; Song, J. Thin Solid Films 1998, 323 (1) 265-269 10.1016/S0040-6090(97)00928-0
21. Peng, H.; Schoen, D. T.; Meister, S.; Zhang, X. F.; Cui, Y. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129 (1) 34-35 10.1021/ja067436k
22. Liu, F.; Shimotani, H.; Shang, H.; Kanagasekaran, T.; Zolyomi, V.; Drummond, N.; Fal'ko, V. I.; Tanigaki, K. ACS Nano 2014, 8 (1) 752-760 10.1021/nn4054039
23. Jacobs-Gedrim, R. B.; Shanmugam, M.; Jain, N.; Durcan, C. A.; Murphy, M. T.; Murray, T. M.; Matyi, R. J.; Moore, R. L.; Yu, B. ACS Nano 2014, 8 (1) 514-521 10.1021/nn405037s
24. Marsillac, S.; Combot-Marie, A.; Bernede, J.; Conan, A. Thin Solid Films 1996, 288 (1) 14-20 10.1016/S0040-6090(96)08799-8
25. Yu, X.; Hou, T.; Sun, X.; Li, Y. Solid State Commun. 2013, 162, 28-33 10.1016/j.ssc.2013.03.012
26. Julien, C.; Hatzikraniotis, E.; Kambas, K. physica status solidi (a) 1986, 97 (2) 579-585 10.1002/pssa.2210970232
27. Luan, S.; Neudeck, G. W. J. Appl. Phys. 1992, 72 (2) 766-772 10.1063/1.351809
28. Weis, M.; Lin, J.; Taguchi, D.; Manaka, T.; Iwamoto, M. Appl. Phys. Lett. 2010, 97 (26) 263304 10.1063/1.3533020
29. Cui, J.; Wang, L.; Du, Z.; Ying, P.; Deng, Y. J. Mater. Chem. C 2015, 3 (35) 9069-9075 10.1039/C5TC01977J
30. Sze, S. M.; Ng, K. K. Physics of Semiconductor Devices; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, 2006.
31. Kang, H.-S.; Choi, C.-S.; Choi, W.-Y.; Kim, D.-H.; Seo, K.-S. Appl. Phys. Lett. 2004, 84 (19) 3780-3782 10.1063/1.1739278
32. Takanashi, Y.; Takahata, K.; Muramoto, Y. IEEE Trans. Electron Devices 1999, 46 (12) 2271-2277 10.1109/16.808049
33. Zhang, W.; Huang, J. K.; Chen, C. H.; Chang, Y. H.; Cheng, Y. J.; Li, L. J. Adv. Mater. 2013, 25 (25) 3456-3461 10.1002/adma.201301244
34. Soci, C.; Zhang, A.; Xiang, B.; Dayeh, S. A.; Aplin, D.; Park, J.; Bao, X.; Lo, Y.-H.; Wang, D. Nano Lett. 2007, 7 (4) 1003-1009 10.1021/nl070111x
35. González-Posada, F.; Songmuang, R.; Den Hertog, M.; Monroy, E. Nano Lett. 2012, 12 (1) 172-176 10.1021/nl2032684
36. Konstantatos, G.; Clifford, J.; Levina, L.; Sargent, E. H. Nat. Photonics 2007, 1 (9) 531-534 10.1038/nphoton.2007.147
37. Zhang, E.; Jin, Y.; Yuan, X.; Wang, W.; Zhang, C.; Tang, L.; Liu, S.; Zhou, P.; Hu, W.; Xiu, F. Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 4076 10.1002/adfm.201500969
38. Castellanos-Gomez, A.; Buscema, M.; Molenaar, R.; Singh, V.; Janssen, L.; van der Zant, H. S.; Steele, G. A. 2D Mater. 2014, 1 (1) 011002 10.1088/2053-1583/1/1/011002
39. Abderrahmane, A.; Ko, P.; Thu, T.; Ishizawa, S.; Takamura, T.; Sandhu, A. Nanotechnology 2014, 25 (36) 365202 10.1088/0957-4484/25/36/365202
40. Tamalampudi, S. R.; Lu, Y.-Y.; Kumar, R.; Sankar, R.; Liao, C.-D.; Moorthy, K.; Cheng, C.-H.; Chou, F. C.; Chen, Y.-T. Nano Lett. 2014, 14 (5) 2800-2806 10.1021/nl500817g
41. Lei, S.; Ge, L.; Najmaei, S.; George, A.; Kappera, R.; Lou, J.; Chhowalla, M.; Yamaguchi, H.; Gupta, G.; Vajtai, R. et al. ACS Nano 2014, 8 (2) 1263-1272 10.1021/nn405036u