Photoresponse of MoSe<sub>2</sub> Transistors: A Fully Numerical Quantum Transport Simulation Study
Notice bibliographique
Résumé
Phototransistors made with two-dimensional transition metal dichalcogenides (TMDs) have shown excellent potential for nanoscale optoelectronic applications. In this work, we perform fully numerical simulations to investigate photoresponse mechanisms in MoSe 2 transistors, considering photoconductive and photogating (PG) effects. Our model implements PG by self-consistently solving a trapped charge distribution with electrostatics and transport in the channel. The results are in good agreement with the reported experimental device characteristics and explain the PG effect by quantifying potential barrier lowering and trapped carrier concentration upon illumination. We study the two mechanisms in isolation and reveal the dominance of the PG effect on the photocurrent at high gate voltages. Additionally, we show a trade-off between photoresponsivity and specific detectivity at different gate voltages and find that the gain of the phototransistor decreases with increased optical power density due to the saturation of trapped carriers. Finally, we show that photoresponsivity can be tuned over several orders of magnitude by varying trap-state energy, capture cross sections, total concentration of trap states, and recombination lifetime, all of which can be changed through material optimization. Our work highlights the underlying physics of photoresponse in TMD devices and presents a model which can be used for future device design.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».