p Dispositivo FET MoS2 antes e depois da nanopadronização induzida por feixe de elétrons focalizado por pulso (FEBIE por pulso), com um canal de condução personalizado. Crédito:Fernando J. Urbanos
p A fabricação de dispositivos eletrônicos a partir de materiais 2-D esfoliados pode ser complicada. O grupo de Daniel Granados da IMDEA Nanociencia projetou uma solução que consiste na adaptação pós-fabricação de MoS
2 -Transistores FET usando decapagem induzida por feixe de elétrons com foco pulsado. p Os dichalcogenetos de metais de transição são 2-D, camadas atomicamente finas unidas por forças de Van der Waals. Esses materiais exibem variações dependentes da espessura em suas propriedades físicas que podem ser exploradas em aplicações optoeletrônicas distintas. Por exemplo, a estrutura da banda de dissulfeto de molibdênio (MoS
2 ) tem um bandgap direto de 1,8 eV em uma única camada que se estreita com espessura de 1,2 eV indireto do bandgap no volume.
p As camadas atomicamente finas de MoS
2 pode ser separado por esfoliação micromecânica, no entanto, a fabricação de dispositivos optoeletrônicos a partir de MoS esfoliado mecanicamente
2 é um processo intrincado. A geometria do dispositivo é limitada em todos os casos pela forma do floco esfoliado, mesmo quando um método de estampagem determinístico é empregado. Mesmo utilizando técnicas de CVD (deposição química de vapor), a fabricação do dispositivo é dificultada pelo crescimento do material em ilhas com tamanhos reduzidos e diferentes propriedades físicas.
p Assim, desenvolver técnicas para adaptar a geometria do dispositivo após a conclusão das etapas de fabricação é de grande interesse. O grupo do Prof. Daniel Granados da IMDEA Nanociencia chegou a uma solução inteligente ao modificar a geometria de vários transistores de efeito de campo (FET) fabricados a partir de MoS esfoliado
2 . O método proposto usa uma variação da corrosão induzida por feixe de elétrons focado (FEBIE) com um feixe de elétrons pulsado. O feixe varre a superfície em uma geometria projetada empregando um gerador de padrões, modificando o canal de condução entre a fonte e o dreno do transistor e permitindo uma atuação do dispositivo sob medida.
p O Prof. Granados gosta de usar a analogia hidrodinâmica:"É como um fluxo turbulento, depois de passar por certas aberturas, torna-se laminar; nossos canais de condução personalizados permitem que os elétrons passem por áreas do MoS
2 flocos com propriedades idênticas. "
p O efeito deste método foi estudado posteriormente para verificar o desempenho dos dispositivos modificados. O grupo de Granados descobriu que 90 por cento dos dispositivos funcionam após a nanopadronização. Avançar, eles estudaram a mudança que é produzida a partir do doping claro fortemente do tipo N para o intrínseco ou levemente do tipo P, e atribuiu essa mudança às lacunas de enxofre criadas durante o ataque químico. A mudança de dopagem foi confirmada por estudos de fotoluminescência e espectroscopia Raman.
p Este método apresenta várias vantagens em comparação com aqueles que utilizam várias etapas de fabricação. Primeiro, ele combina padronização e gravação em uma única etapa, em vez de ter um processo de nanofabricação de duas etapas. Segundo, permite a caracterização eletrônica e óptica antes e depois da etapa de alfaiataria em um esquema simples. Último, o FEBIE pulsado é um método químico com uma energia de feixe de elétrons inferior a outros estudos (2,5 kV), que reduz o dano da amostra e evita a distorção do MoS
2 treliça. Por causa dessas vantagens, as nano tesouras propostas por Granados et al. são uma alternativa notável para técnicas de nanofabricação caras e demoradas, e têm grande potencial para a adaptação pós-fabricação das propriedades elétricas e geométricas de dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos.