Transistor de película delgada, transparente, flexible y el más delgado en dos dimensiones

En este artículo, informamos sobre transistores de película delgada (TFTs) con características de dispositivo ambipolares, que tienen un grosor de solo 10 capas atómicas, alta movilidad y son transparentes, fabricados tanto sobre una plataforma convencional de silicio como en un sustrato flexible. Se utilizó grafeno de una sola capa como electrodos metálicos, 3-4 capas atómicas de h-BN como dieléctrico de compuerta, y finalmente se usaron bilayers de WSe2 como material del canal semiconductor para los TFTs. Se extrajo una movilidad de portadores de efecto de campo de 45 cm(2)/(V s), que supera los valores de movilidad de los TFTs de silicio amorfo de última generación por aproximadamente 100 veces. Se encontró que la pila activa del dispositivo WSe2-hBN-grafeno era más del 88% transparente en todo el espectro visible, y las características del dispositivo no se alteraron para deformaciones mecánicas en el plano de hasta 2%. El dispositivo demostró una estabilidad térmica notable en un rango de 77-400 K. Se observaron un bajo valor de resistencia de contacto de 1.4 kΩ-μm, una pendiente de subumbral de 90 mv/década, una relación de corriente ON-OFF de 10(7) y la presencia de conducción tanto de electrones como de huecos en nuestros TFTs totalmente bidimensionales (2D), lo cual son características extremadamente deseables pero raramente reportadas en la mayoría de los TFTs orgánicos e inorgánicos. Hasta donde sabemos, este es el primer informe de TFTs transparentes totalmente 2D fabricados en un sustrato flexible junto con la mayor movilidad y relación de corriente ON-OFF alcanzada.