In-situ Neutronen-Transmutationsdoping für substitutionelles Doping in 2D-schichtigen Indiumselenid-basierten Phototransistoren

Zusammenfassung Neutronen-Transmutationsdoping (NTD) wurde in dieser Arbeit erstmals nachgewiesen, um tin (Sn) flache Donoren substitutionsartig in zweidimensionales (2D) schichtiges Indiumselenid (InSe) einzuführen, um den Elektronentransfer und die Ladungsträgerdynamik zu manipulieren. Eine multidisziplinäre Studie, einschließlich Dichtefunktionaltheorie, transienter optischer Absorption und FET-Geräte, wurde durchgeführt, um offenzulegen, dass die Elektronenmobilität des hergestellten Phototransistors um das 100-fache erhöht wird aufgrund der kleineren effektiven Elektronenmasse und der längeren Elektronenlebensdauer im Sn-dotierten InSe. Die Empfindlichkeit des Sn-dotierten InSe-basierten Phototransistors wird entsprechend um etwa das 50-fache verbessert und erreicht einen Höchstwert von 397 A/W. Die Ergebnisse zeigen, dass NTD eine hocheffiziente und kontrollierbare Dopingmethode ist, die eine gute Kompatibilität mit dem Halbleiterherstellungsprozess aufweist, selbst nach der Geräteherstellung, und ohne jegliche Kontamination durchgeführt werden kann, was radikal anders ist als bei traditionellen Dopingmethoden.