Hybrid, Gate-Tunable, van der Waals p-n Heterojunctions from Pentacene and MoS2

Nano Letters

Volumn 16, Issue 1, 2016, Pages 497-503

  Jariwala, Deep ^a   Howell, Sarah L ^a   Chen, Kan Sheng ^a   Kang, Junmo ^a   Sangwan, Vinod K ^a   Filippone, Stephen A ^a   Turrisi, Riccardo ^b   Marks, Tobin J ^a,b   Lauhon, Lincoln J ^a   Hersam, Mark C ^a,b  

^a Northwestern University   (United States)

^b NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

Author keywords

antiambipolar; gate tunable; Organic; photovoltaic; transition metal dichalcogenide

Indexed keywords

MOLYBDENUM COMPOUNDS; PHOTOVOLTAIC EFFECTS; RECONFIGURABLE HARDWARE; SOLAR CELLS; SOLAR POWER GENERATION; TRANSITION METALS; VAN DER WAALS FORCES;

ANTIAMBIPOLAR; GATE-TUNABLE; ORGANIC; PHOTOVOLTAIC; TRANSITION METAL DICHALCOGENIDES;

HETEROJUNCTIONS;

EID: 84957889264     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b04141     Document Type: Article

References (37)

1. Grigorieva, I. V.; Geim, A. K. Nature 2013, 499, 419-425 10.1038/nature12385
2. Jariwala, D.; Sangwan, V. K.; Lauhon, L. J.; Marks, T. J.; Hersam, M. C. ACS Nano 2014, 8, 1102-1120 10.1021/nn500064s
3. 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, 947-950 10.1126/science.1218461
4. Britnell, L.; Ribeiro, R.; Eckmann, A.; Jalil, R.; Belle, B.; Mishchenko, A.; Kim, Y.-J.; Gorbachev, R.; Georgiou, T.; Morozov, S.; Grigorenko, A.; Geim, A. K.; Casiraghi, C.; Castro-Neto, A.; Novoselov, K. S. Science 2013, 340, 1311-1314 10.1126/science.1235547
5. Georgiou, T.; Jalil, R.; Belle, B. D.; Britnell, L.; Gorbachev, R. V.; Morozov, S. V.; Kim, Y.-J.; Gholinia, A.; Haigh, S. J.; Makarovsky, O.; Eaves, L.; Ponomarenko, L. A.; Geim, A. K.; Novoselov, K. S.; Mishchenko, A. Nat. Nanotechnol. 2012, 8, 100-103 10.1038/nnano.2012.224
6. Choi, M. S.; Lee, G.-H.; Yu, Y.-J.; Lee, D.-Y.; Lee, S. H.; Kim, P.; Hone, J.; Yoo, W. J. Nat. Commun. 2013, 4, 1624 10.1038/ncomms2652
7. Esmaeili-Rad, M. R.; Salahuddin, S. Sci. Rep. 2013, 3, 2345 10.1038/srep02345
8. Ye, Y.; Ye, Z.; Gharghi, M.; Zhu, H.; Zhao, M.; Wang, Y.; Yin, X.; Zhang, X. Appl. Phys. Lett. 2014, 104, 193508 10.1063/1.4875959
9. Yang, H.; Heo, J.; Park, S.; Song, H. J.; Seo, D. H.; Byun, K.-E.; Kim, P.; Yoo, I.; Chung, H.-J.; Kim, K. Science 2012, 336, 1140-1143 10.1126/science.1220527
10. Jariwala, D.; Sangwan, V. K.; Wu, C.-C.; Prabhumirashi, P. L.; Geier, M. L.; Marks, T. J.; Lauhon, L. J.; Hersam, M. C. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2013, 110, 18076-18080 10.1073/pnas.1317226110
11. Jariwala, D.; Sangwan, V. K.; Seo, J.-W. T.; Xu, W.; Smith, J.; Kim, C. H.; Lauhon, L. J.; Marks, T. J.; Hersam, M. C. Nano Lett. 2015, 15, 416-421 10.1021/nl5037484
12. Lee, G.-H.; Lee, C.-H.; van der Zande, A. M.; Han, M.; Cui, X.; Arefe, G.; Nuckolls, C.; Heinz, T. F.; Hone, J.; Kim, P. APL Mater. 2014, 2, 092511 10.1063/1.4894435
13. Kang, S. J.; Lee, G.-H.; Yu, Y.-J.; Zhao, Y.; Kim, B.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Hone, J.; Kim, P.; Nuckolls, C. Adv. Funct. Mater. 2014, 24, 5157-5163 10.1002/adfm.201400348
14. Lee, C.-H.; Schiros, T.; Santos, E. J. G.; Kim, B.; Yager, K. G.; Kang, S. J.; Lee, S.; Yu, J.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Hone, J.; Kaxiras, E.; Nuckolls, C.; Kim, P. Adv. Mater. 2014, 26, 2812-2817 10.1002/adma.201304973
15. He, D.; Zhang, Y.; Wu, Q.; Xu, R.; Nan, H.; Liu, J.; Yao, J.; Wang, Z.; Yuan, S.; Li, Y.; Shi, Y.; Wang, J.; Ni, Z.; He, L.; Miao, F.; Song, F.; Xu, H.; Watanabe, K.; Taniguchi, T.; Xu, J.-B.; Wang, X. Nat. Commun. 2014, 5, 5162 10.1038/ncomms6162
16. Lee, W. H.; Park, J.; Sim, S. H.; Lim, S.; Kim, K. S.; Hong, B. H.; Cho, K. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 4447-4454 10.1021/ja1097463
17. Velez, S.; Ciudad, D.; Island, J.; Buscema, M.; Txoperena, O.; Parui, S.; Steele, G. A.; Casanova, F.; van der Zant, H. S. J.; Castellanos-Gomez, A.; Hueso, L. Nanoscale 2015, 7, 15442-15449 10.1039/C5NR04083C
18. Liu, F.; Chow, W. L.; He, X.; Hu, P.; Zheng, S.; Wang, X.; Zhou, J.; Fu, Q.; Fu, W.; Yu, P.; Zeng, Q.; Fan, H. J.; Tay, B. K.; Kloc, C.; Liu, Z. Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 5865-5871 10.1002/adfm.201502316
19. Han, W.; Yoshida, H.; Ueno, N.; Kera, S. Appl. Phys. Lett. 2013, 103, 123303 10.1063/1.4821445
20. Schlaf, R.; Lang, O.; Pettenkofer, C.; Jaegermann, W. J. Appl. Phys. 1999, 85, 2732-2753 10.1063/1.369590
21. Howell, S. L.; Jariwala, D.; Wu, C.-C.; Chen, K.-S.; Sangwan, V. K.; Kang, J.; Marks, T. J.; Hersam, M. C.; Lauhon, L. J. Nano Lett. 2015, 15, 2278-2284 10.1021/nl504311p
22. Furchi, M. M.; Pospischil, A.; Libisch, F.; Burgdörfer, J.; Mueller, T. Nano Lett. 2014, 14, 4785-4791 10.1021/nl501962c
23. Lee, C.-H.; Lee, G.-H.; van der Zande, A. M.; Chen, W.; Li, Y.; Han, M.; Cui, X.; Arefe, G.; Nuckolls, C.; Heinz, T. F.; Guo, J.; Hone, J.; Kim, P. Nat. Nanotechnol. 2014, 9, 676-681 10.1038/nnano.2014.150
24. Xiong, F. Amplitude Shift Keying. In Encyclopedia of RF and Microwave Engineering; John Wiley & Sons, Inc., 2005.
25. Chhikara, M.; Pavlica, E.; Bratina, G. Surf. Sci. 2013, 609, L5-L8 10.1016/j.susc.2012.11.001
26. Kim, K.; Santos, E. J. G.; Lee, T. H.; Nishi, Y.; Bao, Z. Small 2015, 11, 2037-2043 10.1002/smll.201403006
27. Castellanos-Gomez, A.; Agraït, N.; Rubio-Bollinger, G. Appl. Phys. Lett. 2010, 96, 213116 10.1063/1.3442495
28. Tiago, M. L.; Northrup, J. E.; Louie, S. G. Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2003, 67, 115212 10.1103/PhysRevB.67.115212
29. Horowitz, G.; Hajlaoui, M. E. Synth. Met. 2001, 122, 185-189 10.1016/S0379-6779(00)01351-5
30. Bolognesi, A.; Berliocchi, M.; Manenti, M.; Di Carlo, A.; Lugli, P.; Lmimouni, K.; Dufour, C. IEEE Trans. Electron Devices 2004, 51, 1997-2003 10.1109/TED.2004.838333
31. Street, R. A.; Knipp, D.; Völkel, A. R. Appl. Phys. Lett. 2002, 80, 1658-1660 10.1063/1.1456549
32. Yang, J.; Nguyen, T.-Q. Org. Electron. 2007, 8, 566-574 10.1016/j.orgel.2007.04.005
33. Cheyns, D.; Gommans, H.; Odijk, M.; Poortmans, J.; Heremans, P. Sol. Energy Mater. Sol. Cells 2007, 91, 399-404 10.1016/j.solmat.2006.11.002
34. Marks, T. J. MRS Bull. 2010, 35, 1018-1027 10.1557/mrs2010.707
35. Kroon, R.; Lenes, M.; Hummelen, J. C.; Blom, P. W. M.; de Boer, B. Polym. Rev. 2008, 48, 531-582 10.1080/15583720802231833
36. Kang, J.; Seo, J.-W. T.; Alducin, D.; Ponce, A.; Yacaman, M. J.; Hersam, M. C. Nat. Commun. 2014, 5, 5478 10.1038/ncomms6478
37. Kang, K.; Xie, S.; Huang, L.; Han, Y.; Huang, P. Y.; Mak, K. F.; Kim, C.-J.; Muller, D.; Park, J. Nature 2015, 520, 656-660 10.1038/nature14417