Effects of atmospheric UV-O3 exposure of WSe2 on the properties of the HfO2/WSe2 interface
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Le résumé fourni par la source
Transition metal dichalcogenides (TMDCs), such as semiconducting WSe2, are typically interfaced with a high-quality dielectric layer in device applications. The unreactive basal plane of TMDCs makes the standard technique for deposition of dielectric oxides, atomic layer deposition (ALD), challenging on TMDC surfaces. In this work, we make use of atmospheric ultraviolet–ozone (UV-O3) exposure of WSe2 to functionalize its surface and promote uniform ALD of HfO2. We report two classifications depending on the UV-O3 exposure time. Low exposures do not result in detectable WSe2 surface oxidation, while high exposures result in a self-limiting and amorphous tungsten oxyselenide top layer. Following ALD of HfO2, low exposure samples have an abrupt HfO2/WSe2 interface with no interfacial oxide, while high exposure results in an interfacial WO3 layer between the HfO2 and the WSe2, as well as evidence of two doping states observed in the underlying WSe2. Despite differences in the interface chemistry, both low and high exposures result in uniform and smooth HfO2 films directly deposited by ALD and a reduction in gate leakage through this HfO2 layer. We report that our atmospheric UV-O3 exposure technique on WSe2 is an avenue for allowing direct ALD of thin uniform oxide films on WSe2, and the UV-O3 exposure time provides unique tunability and flexibility in interface design within devices.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Effects of atmospheric UV-O3 exposure of WSe2 on the properties of the HfO2/WSe2 interface
- Date Crossref
- 18/09/2023
- Éditeur
- AIP Publishing
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Virginia Department of Materials Science and Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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DEVCOM Army Research Laboratory Army Research Directorate pays non établi dans la noticeOrganisme public
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United States Army Combat Capabilities Development Command pays non établi dans la noticeInstitution
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University of Maryland Department of Electrical and Computer Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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General Technical Services pays non établi dans la noticeInstitution
Department of Materials Science and Engineering — University of Virginia, Army Research Directorate — DEVCOM Army Research Laboratory et United States Army Combat Capabilities Development Command, avec 2 autres affiliations.
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