journal article·2019Open access

Control of the metal/WS 2 contact properties using 2-dimensional buffer layers

Krystian Nowakowski, Rik van Bremen, Harold J. W. Zandvliet, Pantelis Bampoulis

Nanoscale· Volume 11· Issue 12

Abstract

Transition metal dichalcogenides (TMDC) have recently attracted much attention as a promising platform for the realization of 2-dimensional (2D) electronic devices. One of the major challenges for their wide-scale application is the control of the potential barrier at the metal/TMDC junction. Using conductive atomic force microscopy (c-AFM) we have investigated modifications of the Schottky barrier height (SBH) across a Pt/WS2 junction by the introduction of thin buffer layers of graphene and MoSe2. While graphene greatly reduces the contact resistance in both bias directions, thin layers of MoSe2 lower the Schottky barrier and leave the rectifying properties of the junction intact. We have studied the dependence of the transport properties on the thickness of the graphene and MoSe2 buffer layers. In both cases, the charge transport characteristics can be tailored by varying the buffer layer thickness. The edge of single layer graphene is observed to form an ohmic contact to the underlying WSe2 substrate. This study demonstrates that the introduction of atomically thin MoSe2 and graphene buffer layers is a feasible and elegant method to control the Schottky barrier when contacting TMDCs. The results are important for the fabrication of devices utilizing 2D materials.
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Research context

OpenAlex topics: 2D Materials and Applications · MXene and MAX Phase Materials · Gas Sensing Nanomaterials and Sensors

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Affiliations

Physics of Interfaces and Nanomaterials

MESA+ Institute for Nanotechnology

University of Twente

7500AE Enschede

The Netherlands

Funding

Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek

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