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Accès ouvert déclaré 2024 article

Impact of monolayer WS2 surface properties on the gate dielectrics formation by atomic layer deposition

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Rattachement africain : nl, be. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Two-dimensional transition metal dichalcogenides (2D TMDs), such as MoS2 and WS2, have emerged as promising channel materials for future generation transistors. However, carbon-based surface contaminants pose a significant challenge in the formation of high-quality metal–oxide–semiconductor gate stacks for 2D TMDs. Carbon-based surface contaminants are known to be present even on directly grown 2D TMDs that have not been in contact with polymers. These organic contaminants affect precursor adsorption during atomic layer deposition (ALD) of gate dielectrics on 2D TMDs and as such the 2D-dielectric interface. This study examines the effectiveness of predeposition annealing in mitigating carbon-based contaminants while maintaining the integrity of a directly grown WS2 monolayer on a SiO2 substrate. We show that a WS2 monolayer on a SiO2/Si substrate remains stable during vacuum annealing at temperatures up to 400 °C. Water contact angle measurements and x-ray photoelectron spectroscopy confirm that the surface concentration of carbon starts to decrease at 150 °C. Thermal anneal improves the surface coverage of Al2O3 for both conventional chemisorption-based ALD and physisorbed-precursor-assisted ALD processes by facilitating more effective Al2O3 nucleation on the WS2 monolayer. The impact of predeposition anneal on the Al2O3 growth behavior in both processes can be explained by changes in surface contaminant levels. Our results underscore the importance of surface pretreatment in dielectric deposition on 2D TMDs and demonstrate that predeposition anneal is an effective method to enhance ALD-based dielectric deposition on directly grown 2D TMDs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Impact of monolayer WS2 surface properties on the gate dielectrics formation by atomic layer deposition
Date Crossref
28/10/2024
Éditeur
American Vacuum Society
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Imec the Netherlands pays non établi dans la notice
    Structure de recherche
  • KU Leuven pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Department of Chemistry pays non établi dans la notice
    Institution
  • imec 2 pays non établi dans la notice
    Institution

Imec the Netherlands, KU Leuven et Department of Chemistry, avec 1 autre affiliation.

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