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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 6/2021

16.03.2021 | Original Research Article

Lowering the Schottky Barrier Height by Titanium Contact for High-Drain Current in Mono-layer MoS2 Transistor

verfasst von: R. Sridevi, J. Charles Pravin, A. Ramesh Babu, J. Ajayan

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 6/2021

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Abstract

This paper investigates quantum mechanical effects on surface potential and threshold voltage in a two-dimensional molybdenum disulfide (MoS\(_{2}\)) based transistor. Drain current improvement occurs as a result of the low work function for metal Ti and electron affinity of MoS\(_{2}\), thereby reducing the Schottky barrier height (SBH). The titanium (Ti) contact introduced into the mono-layer MoS\(_{2}\) helps in obtaining lower contact resistance and improved drain current due to the lowering of SBH. An analytical model is proposed for evaluating various device parameters such as surface potential, threshold voltage, contact resistance, mobility, and drain current. This model provides useful aspects for understanding the physics of quantum mechanical effects. Compared to other conventional devices, this transistor incorporates Ti, a low work function metal, in the contact region, producing better current drive and lower contact resistance values. A positive Schottky barrier is noticed between the mono-layer MoS\(_{2}\) and the Ti metal. Compared to other high function metals, the proposed device displayed about 11% improvement in current drive and 8% less contact resistance. By attaining an enhanced carrier injection and decreased contact resistance, this device serves as a suitable prospect for low-power applications.

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Metadaten
Titel
Lowering the Schottky Barrier Height by Titanium Contact for High-Drain Current in Mono-layer MoS2 Transistor
verfasst von
R. Sridevi
J. Charles Pravin
A. Ramesh Babu
J. Ajayan
Publikationsdatum
16.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 6/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-021-08811-0

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