(Invited) Black Phosphorus Field Effect Transistors: Passivation By Oxidation, and the Role of Anisotropy in Magnetotransport
Notice bibliographique
Résumé
Black phosphorus (bP) is an elemental allotrope with an anisotropic layered crystal structure consisting of a puckered honeycomb lattice that can be mechanically exfoliated down to atomic layer thickness. bP is the most thermodynamically stable allotrope of phosphorus but is nonetheless subject to photo-oxidation in the presence of water, oxygen and visible light with a reaction rate that increases as bP layer thickness decreases [1]. In the first part of my talk, I will describe our experiments showing how oxidation can be used for passivation of black phosphorus field effect transistors. In the second part of my talk, I will describe magnetotransport measurements of black phosphorus transistors and their relation to the anisotropy of the bP crystal lattice. Motivated by the experimental observation that reactive ion etching produces a phosphorus oxide / black phosphorus interface that does not inhibit photo-luminescence yield [2], we have fabricated bP field effect transistors with an encapsulating phosphorus oxide layer that acts as a passivation layer. X-ray photoemission spectroscopy (XPS) reveals the oxide layer to have a P 2 0 5 stoichiometry. Air stable, top gated bP field effect transistors with room temperature field effect mobilities exceeding 100 cm 2 /Vs are demonstrated using a gate oxide formed by reactive ion etching and subsequent atomic layer deposition of aluminum oxide. We have also investigated the magnetotransport properties of black phosphorus at modest fields. Weak localization was observed in a black phosphorus field-effect transistor 65 nm thick [3]. The weak localization behavior was found to be in excellent agreement with the Hikami-Larkin-Nagaoka [4] model for fields up to 1 T, from which characteristic scattering lengths could be inferred. The temperature dependence of the phase coherence length L ϕ was investigated, and above 1 K, it was found to decrease weaker than the L ϕ ~ T −1 / 2 dependence characteristic of electron-electron scattering in the presence of elastic scattering in two dimensions. Rather, the observed power law was found to be close to that observed previously in quasi-one-dimensional systems such as metallic nanowires [5] and carbon nanotubes [6]. The potential role of strong in-plane anisotropy resulting from a puckered honyecomb structure on localization will be discussed. [1] A. Favron et al., Nat. Mater. 14, 826 (2015). [2] J. Pei et al., Nat. Comm. 7, 10450 (2016). [3] N. Hemsworth et al., Phys. Rev. B 94, 245404 (2016). [4] S. Hikami et al., Prog. Theor. Phys. 63, 707 (1980). [5] D. Natelson et al., Phys. Rev. Lett. 86, 1821 (2001). [6] J. Appenzeller et al., Phys. Rev. B 64, 121404(R) (2001).
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».