Please wait a minute...
Frontiers of Physics

ISSN 2095-0462

ISSN 2095-0470(Online)

CN 11-5994/O4

邮发代号 80-965

2019 Impact Factor: 2.502

Frontiers of Physics  2017, Vol. 12 Issue (4): 128502   https://doi.org/10.1007/s11467-017-0652-3
  本期目录
Quantum dot behavior in transition metal dichalcogenides nanostructures
Gang Luo, Zhuo-Zhi Zhang, Hai-Ou Li(), Xiang-Xiang Song, Guang-Wei Deng, Gang Cao, Ming Xiao, Guo-Ping Guo()
Key Laboratory of Quantum Information, CAS, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
 全文: PDF(19682 KB)  
Abstract

Recently, transition metal dichalcogenides (TMDCs) semiconductors have been utilized for investigating quantum phenomena because of their unique band structures and novel electronic properties. In a quantum dot (QD), electrons are confined in all lateral dimensions, offering the possibility for detailed investigation and controlled manipulation of individual quantum systems. Beyond the definition of graphene QDs by opening an energy gap in nanoconstrictions, with the presence of a bandgap, gate-defined QDs can be achieved on TMDCs semiconductors. In this paper, we review the confinement and transport of QDs in TMDCs nanostructures. The fabrication techniques for demonstrating two-dimensional (2D) materials nanostructures such as field-effect transistors and QDs, mainly based on e-beam lithography and transfer assembly techniques are discussed. Subsequently, we focus on electron transport through TMDCs nanostructures and QDs. With steady improvement in nanoscale materials characterization and using graphene as a springboard, 2D materials offer a platform that allows creation of heterostructure QDs integrated with a variety of crystals, each of which has entirely unique physical properties.

Key wordstransition metal dichalcogenides (TMDCs)    heterostructures    electron transport    gate-defined quantum dot
收稿日期: 2016-12-05      出版日期: 2017-06-06
Corresponding Author(s): Hai-Ou Li,Guo-Ping Guo   
 引用本文:   
. [J]. Frontiers of Physics, 2017, 12(4): 128502.
Gang Luo, Zhuo-Zhi Zhang, Hai-Ou Li, Xiang-Xiang Song, Guang-Wei Deng, Gang Cao, Ming Xiao, Guo-Ping Guo. Quantum dot behavior in transition metal dichalcogenides nanostructures. Front. Phys. , 2017, 12(4): 128502.
 链接本文:  
https://academic.hep.com.cn/fop/CN/10.1007/s11467-017-0652-3
https://academic.hep.com.cn/fop/CN/Y2017/V12/I4/128502
1 K. S. Novoselov, A. K.  Geim, S. V. Morozov ,  D. Jiang ,  Y. Zhang ,  S. V. Dubonos ,  I. V. Grigorieva , and  A. A. Firsov , Electric field effect in atomically thin carbon films, Science 306(5696), 666 (2004)
https://doi.org/10.1126/science.1102896
2 K. S. Novoselov, D.  Jiang, F. Schedin ,  T. J. Booth ,  V. V. Khotkevich ,  S. V. Morozov , and  A. K. Geim , Twodimensional atomic crystals, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 102(30), 10451 (2005)
https://doi.org/10.1073/pnas.0502848102
3 A. Gupta, T.  Sakthivel, and S. Seal , Recent development in 2D materials beyond graphene, Prog. Mater. Sci. 73, 44 (2015)
https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2015.02.002
4 A. B. Kaul, Two-dimensional atomic crystals beyond graphene, Proc. SPIE 9083, 908302 (2014)
https://doi.org/10.1117/12.2051428
5 K. S. Novoselov, A. K.  Geim, S. V. Morozov , D. Jiang, M. I.  Katsnelson, I. V. Grigorieva ,  S. V. Dubonos , and  A. A. Firsov , Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene, Nature 438(7065), 197 (2005)
https://doi.org/10.1038/nature04233
6 Y. B. Zhang, Y. W.  Tan, H. L. Stormer , and  P. Kim, Experimental observation of the quantum Hall effect and Berry’s phase in graphene, Nature 438(7065), 201 (2005)
https://doi.org/10.1038/nature04235
7 C. Lee, X. D.  Wei, J. W. Kysar , and  J. Hone , Measurement of the elastic properties and intrinsic strength of monolayer graphene, Science 321(5887), 385 (2008)
https://doi.org/10.1126/science.1157996
8 R. R. Nair, P.  Blake, A. N. Grigorenko ,  K. S. Novoselov ,  T. J. Booth ,  T. Stauber ,  N. M. R. Peres , and  A. K. Geim , Fine structure constant defines visual transparency of graphene, Science 320(5881), 1308 (2008)
https://doi.org/10.1126/science.1156965
9 J. Guttinger, T.  Frey, C. Stampfer ,  T. Ihn, and K. Ensslin, Spin states in graphene quantum dots, Phys. Rev. Lett. 105(11), 116801 (2010)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.116801
10 K. I. Bolotin, K. J.  Sikes, Z. Jiang ,  M. Klima ,  G. Fudenberg ,  J. Hone ,  P. Kim, and H. L. Stormer , Ultrahigh electron mobility in suspended graphene, Solid State Commun. 146(9–10), 351 (2008)
https://doi.org/10.1016/j.ssc.2008.02.024
11 X. Du, I.  Skachko, A. Barker , and  E. Y. Andrei , Approaching ballistic transport in suspended graphene, Nat. Nanotechnol. 3(3), 491 (2008)
https://doi.org/10.1038/nnano.2008.199
12 C. R. Dean, A. F.  Young, I. Meric ,  C. Lee, L.  Wang, S. Sorgenfrei ,  K. Watanabe ,  T. Taniguchi ,  P. Kim, K. L.  Shepard, and J. Hone , Boron nitride substrates for highquality graphene electronics, Nat. Nanotechnol. 5(5), 722 (2010)
https://doi.org/10.1038/nnano.2010.172
13 M. Q. Sui, G. R.  Chen, L. G. Ma ,  W. Y. Shan ,  D. Tian ,  K. Watanabe ,  T. Taniguchi ,  X. F. Jin ,  W. Yao, D.  Xiao, and Y. B. Zhang , Gate-tunable topological valley transport in bilayer graphene, Nat. Phys. 11(11), 1027 (2015)
14 Y. Shimazaki, M.  Yamamoto, I. V. Borzenets ,  K. Watanabe ,  T. Taniguchi , and  S. Tarucha , Generation and detection of pure valley current by electrically induced Berry curvature in bilayer graphene, Nat. Phys. 11(11), 1032 (2015)
15 B. Trauzettel, D. V.  Bulaev, D. Loss , and  G. Burkard , Spin qubits in graphene quantum dots, Nat. Phys. 3(3), 192 (2007)
16 P. Recher and B.  Trauzettel, Quantum dots and spin qubits in graphene, Nanotechnology 21(30), 302001 (2010)
https://doi.org/10.1088/0957-4484/21/30/302001
17 A. Rycerz, J.  Tworzydlo, and C. W. J. Beenakker, Valley filter and valley valve in graphene, Nat. Phys. 3(3), 172 (2007)
18 Y. W. Son, M. L.  Cohen, and S. G. Louie, Energy gaps in graphene nanoribbons, Phys. Rev. Lett. 97(21), 216803 (2006)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.216803
19 Y. W. Son, M. L.  Cohen, and S. G. Louie , Half-metallic graphene nanoribbons, Nature 444(7117), 347 (2006)
https://doi.org/10.1038/nature05180
20 L. Yang, C. H.  Park, Y. W. Son ,  M. L. Cohen , and  S. G. Louie , Quasiparticle energies and band gaps in graphene nanoribbons, Phys. Rev. Lett. 99(18), 186801 (2007)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.99.186801
21 C. Stampfer, J.  Guttinger, S. Hellmuller ,  F. Molitor ,  K. Ensslin , and  T. Ihn, Energy gaps in etched graphene nanoribbons, Phys. Rev. Lett. 102(5), 056403 (2009)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.056403
22 D. Wei, H. O.  Li, G. Cao ,  G. Luo, Z. X.  Zheng, T. Tu ,  M. Xiao ,  G. C. Guo ,  H. W. Jiang , and  G. P. Guo , Tuning inter-dot tunnel coupling of an etched graphene double quantum dot by adjacent metal gates, Sci. Rep. 3, 3175 (2013)
https://doi.org/10.1038/srep03175
23 D. Loss and D. P.  DiVincenzo, Quantum computation with quantum dots, Phys. Rev. A 57(1), 120 (1998)
https://doi.org/10.1103/PhysRevA.57.120
24 J. R. Petta, A. C.  Johnson, J. M. Taylor ,  E. A. Laird ,  A. Yacoby ,  M. D. Lukin ,  C. M. Marcus ,  M. P. Hanson , and  A. C. Gossard , Coherent manipulation of coupled electron spins in semiconductor quantum dots, Science 309(5744), 2180 (2005)
https://doi.org/10.1126/science.1116955
25 R. Hanson, L. P.  Kouwenhoven, J. R. Petta ,  S. Tarucha , and  L. M. K. Vandersypen , Spins in few-electron quantum dots, Rev. Mod. Phys. 79(4), 1217 (2007)
https://doi.org/10.1103/RevModPhys.79.1217
26 A. M. Goossens, S. C. M.  Driessen, T. A. Baart, K. Watanabe ,  T. Taniguchi , and  L. M. K. Vandersypen , Gate-defined confinement in bilayer graphene-hexagonal boron nitride hybrid devices, Nano Lett. 12(12), 4656 (2012)
https://doi.org/10.1021/nl301986q
27 A. Muller, B.  Kaestner, F. Hohls ,  T. Weimann ,  K. Pierz , and  H. W. Schumacher , Bilayer graphene quantum dot defined by topgates, J. Appl. Phys. 115(23), 233710 (2014)
https://doi.org/10.1063/1.4884617
28 S. A. Han, R.  Bhatia, and S.-W. Kim , Synthesis, properties and potential applications of two-dimensional transition metal dichalcogenides, Nano Converg. 2(1), 17(2015)
https://doi.org/10.1186/s40580-015-0048-4
29 X. D. Duan, C.  Wang, A. L. Pan ,  R. Q. Yu , and  X. F. Duan , Two-dimensional transition metal dichalcogenides as atomically thin semiconductors: Opportunities and challenges, Chem. Soc. Rev. 44(24), 8859 (2015)
https://doi.org/10.1039/C5CS00507H
30 K. F. Mak, K.  He, J. Shan , and  T. F. Heinz , Control of valley polarization in monolayer MoS2 by optical helicity, Nat. Nanotechnol. 7(7), 494 (2012)
https://doi.org/10.1038/nnano.2012.96
31 K. F. Mak, C.  Lee, J. Hone ,  J. Shan , and  T. F. Heinz , Atomically thin MoS2: A new direct-gap semiconductor, Phys. Rev. Lett. 105(13), 136805 (2010)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.105.136805
32 K. F. Mak, K. L.  McGill, J. Park , and  P. L. McEuen , The valley Hall effect in MoS2 transistors, Science 344(6191), 1489 (2014)
https://doi.org/10.1126/science.1250140
33 T. Cao, G.  Wang, W. Han ,  H. Ye, C.  Zhu, J. Shi ,  Q. Niu, P.  Tan, E. Wang ,  B. Liu, and J. Feng, Valleyselective circular dichroism of monolayer molybdenum disulphide, Nat. Commun. 3, 887 (2012)
https://doi.org/10.1038/ncomms1882
34 D. Xiao, G.B.  Liu, W. Feng ,  X. Xu, and W. Yao, Coupled spin and valley physics in monolayers of MoS2 and other group-VI dichalcogenides, Phys. Rev. Lett. 108(19), 196802 (2012)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.196802
35 H. Zeng, J.  Dai, W. Yao ,  D. Xiao , and  X. Cui, Valley polarization in MoS2 monolayers by optical pumping, Nat. Nanotechnol. 7(7), 490 (2012)
https://doi.org/10.1038/nnano.2012.95
36 J. F. Sun and F.  Cheng, Spin and valley transport in monolayers of MoS2, J. Appl. Phys. 115(13), 133703 (2014)
https://doi.org/10.1063/1.4870290
37 Z. Ye, D.  Sun, and T. F. Heinz , Optical manipulation of valley pseudospin, Nat. Phys. (2016) (advance online publication)
38 A. W. Tsen, B.  Hunt, Y. D. Kim ,  Z. J. Yuan ,  S. Jia, R. J.  Cava, J. Hone ,  P. Kim, C. R.  Dean, and A. N. Pasupathy , Nature of the quantum metal in a two-dimensional crystalline superconductor, Nat. Phys. 12(3), 208 (2016)
39 Y. Kobayashi, S.  Sasaki, S. Mori ,  H. Hibino ,  Z. Liu, K.  Watanabe, T. Taniguchi ,  K. Suenaga ,  Y. Maniwa , and  Y. Miyata , Growth and optical properties of highquality monolayer WS2 on graphite, ACS Nano 9(9), 4056 (2015)
https://doi.org/10.1021/acsnano.5b00103
40 A. Allain and A.  Kis, Electron and hole mobilities in single-layer WSe2, ACS Nano 8(8), 7180 (2014)
41 G. H. Lee, Y. J.  Yu, C. Lee ,  C. Dean ,  K. L. Shepard ,  P. Kim, and J. Hone, Electron tunneling through atomically flat and ultrathin hexagonal boron nitride, Appl. Phys. Lett. 99(24), 243114 (2011)
https://doi.org/10.1063/1.3662043
42 A. Splendiani, L.  Sun, Y. Zhang ,  T. Li, J.  Kim, C. Y. Chim ,  G. Galli , and  F. Wang , Emerging photoluminescence in monolayer MoS2, Nano Lett. 10(10), 1271 (2010)
https://doi.org/10.1021/nl903868w
43 A. Splendiani, L.  Sun, Y. B. Zhang ,  T. S. Li ,  J. Kim, C. Y.  Chim, G. Galli , and  F. Wang , Emerging Photoluminescence in Monolayer MoS2, Nano Lett. 10(10), 1271 (2010)
https://doi.org/10.1021/nl903868w
44 T. S. Li and G. L.  Galli, Electronic properties of MoS2 nanoparticles, J. Phys. Chem. C 111(44), 16192 (2007)
https://doi.org/10.1021/jp075424v
45 Y. Ding, Y. L.  Wang, J. Ni ,  L. Shi, S. Q.  Shi, and W. H. Tang , First principles study of structural, vibrational and electronic properties of graphene-like MX2 (M=Mo, Nb, W, Ta; X=S, Se, Te) monolayers, Physica B 406(11), 2254 (2011)
https://doi.org/10.1016/j.physb.2011.03.044
46 B. Radisavljevic, A.  Radenovic, J. Brivio ,  V. Giacometti , and  A. Kis, Single-layer MoS2 transistors, Nat. Nanotechnol. 6(6), 147 (2011)
https://doi.org/10.1038/nnano.2010.279
47 J. Kang, S.  Tongay, J. Zhou ,  J. Li, and J. Wu, Band offsets and heterostructures of two-dimensional semiconductors, Appl. Phys. Lett. 21(1), 012111 (2013)
https://doi.org/10.1063/1.4774090
48 G. H. Lee, X.  Cui, Y. D. Kim ,  G. Arefe ,  X. Zhang ,  C. H. Lee ,  F. Ye, K.  Watanabe, T. Taniguchi ,  P. Kim, and J. Hone, Highly stable, dual-gated MoS2 transistors encapsulated by hexagonal boron nitride with gatecontrollable contact, resistance, and threshold voltage, ACS Nano 9(9), 7019 (2015)
https://doi.org/10.1021/acsnano.5b01341
49 Y. Liu, H.  Wu, H. C. Cheng ,  S. Yang ,  E. B. Zhu ,  Q. Y. He ,  M. N. Ding ,  D. H. Li ,  J. Guo, N. O.  Weiss, Y. Huang , and  X. F. Duan , Toward barrier free contact to molybdenum disulfide using graphene electrodes, Nano Lett. 15(5), 3030 (2015)
https://doi.org/10.1021/nl504957p
50 M. W. Iqbal, M. Z.  Iqbal, M. F. Khan ,  M. A. Shehzad ,  Y. Seo, J. H.  Park, C. Hwang , and  J. Eom, High-mobility and air-stable single-layer WS2 fieldeffect transistors sandwiched between chemical vapor deposition-grown hexagonal BN films, Sci. Rep. 5, 10699 (2015)
https://doi.org/10.1038/srep10699
51 D. Ovchinnikov, A.  Allain, Y. S. Huang ,  D. Dumcenco , and  A. Kis, Electrical transport properties of singlelayer WS2, ACS Nano 8(8), 8174 (2014)
https://doi.org/10.1021/nn502362b
52 H. C. P.Movva, A.Rai, S.Kang, K. Kim, B.Fallahazad , T.Taniguchi, K.Watanabe, E.Tutuc , and S. K.Banerjee , High-mobility holes in dual-gated WSe2 field-effect transistors, ACS Nano9(9), 10402 (2015)
https://doi.org/10.1021/acsnano.5b04611
53 H. C. P.Movva, A.Rai, S.irakawa, M. Tanaka, and T.Matsusue , Interface roughness scattering in GaAs/AlAs quantum wells, Appl. Phys. Lett. 51(23), 1934 (1987)
https://doi.org/10.1063/1.98305
54 S.Kim, A.Konar, W. S.Hwang, J.H. Lee, J.Lee , J.Yang, C.Jung, H.Kim, J. B. Yoo, J. Y.Choi , Y. W.Jin, S. Y.Lee, D.Jena, W. Choi, and K.Kim , Highmobility and low-power thin-film transistors based on multilayer MoS2 crystals, Nat. Commun. 3, 1011 (2012)
https://doi.org/10.1038/ncomms2018
55 R.Kappera, D.Voiry, S. E.Yalcin , B.Branch, G.Gupta, A. D.Mohite , and M.Chhowalla , Phaseengineered low-resistance contacts for ultrathin MoS2 transistors, Nat. Mater.13(12), 1128 (2014)
https://doi.org/10.1038/nmat4080
56 Y.Liu, H.Wu, H. C.Cheng, S. Yang, E.Zhu , Q.He, M.Ding, D.Li, J. Guo, N. O.Weiss , Y.Huang, and X.Duan, Toward barrier free contact to molybdenum disulfide using graphene electrodes, Nano Lett. 15(5), 3030 (2015)
https://doi.org/10.1021/nl504957p
57 X.Cui, G. H.Lee, Y. D.Kim, G. Arefe, P. Y.Huang , C. H.Lee, D. A.Chenet, X.Zhang , L.Wang,F.Ye, F.Pizzocchero , B. S.Jessen, K.Watanabe, T.Taniguchi , D. A.Muller, T.Low, P.Kim, and J. Hone, Multiterminal transport measurements of MoS2 using a van der Waals heterostructure device platform, Nat. Nanotechnol. 10(10), 534 (2015)
https://doi.org/10.1038/nnano.2015.70
58 L.Wang, I.Meric, P. Y.Huang, Q. Gao, Y.Gao , H.Tran, T.Taniguchi, K.Watanabe , L. M.Campos, D. A.Muller, J.Guo , P.Kim, J.Hone, K. L.Shepard , and C. R.Dean, One-dimensional electrical contact to a twodimensional material, Science342(6158), 614 (2013)
https://doi.org/10.1126/science.1244358
59 A.Castellanos-Gomez, M. Buscema, R.Molenaar , V.Singh, L.Janssen, H. S. J.van der Zant , and G. A.Steele , Deterministic transfer of two-dimensional materials by all-dry viscoelastic stamping, 2D Mater. 1(1), 011002 (2014)
60 A. K.Geim and I. V. Grigorieva, Van der Waals heterostructures, Nature499(7459), 419 (2013)
https://doi.org/10.1038/nature12385
61 K. S.Novoselov, A. Mishchenko, A.Carvalho , and A. H. C.Neto , 2D materials and van der Waals heterostructures, Science353(6298), 461 (2016)
https://doi.org/10.1126/science.aac9439
62 Z. H.Ni, H. M.Wang, J.Kasim, H. M. Fan,T.Yu , Y. H.Wu, Y. P.Feng, and Z. X.Shen , Graphene thickness determination using reflection and contrast spectroscopy, Nano Lett. 7(7), 2758 (2007)
https://doi.org/10.1021/nl071254m
63 Y. K.Koh, M. H.Bae, D. G.Cahill , and E.Pop, Reliably counting atomic planes of few-layer graphene (n>4), ACS Nano5(5), 269 (2011)
https://doi.org/10.1021/nn102658a
64 Z.Cheng, Q.Zhou, C.Wang, Q. Li, C.Wang , and Y.Fang, Toward intrinsic graphene surfaces: A systematic study on thermal annealing and wet-chemical treatment of SiO2-supported graphene devices,Nano Lett. 11(11), 767 (2011)
https://doi.org/10.1021/nl103977d
65 A. C.Ferrari, J. C.Meyer, V.Scardaci, C. Casiraghi, M.Lazzeri , F.Mauri, S.Piscanec, D.Jiang , K. S.Novoselov, S. Roth, and A. K.Geim , Raman spectrum of graphene and graphene layers, Phys. Rev. Lett. 97(18), 187401 (2006)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.97.187401
66 D.Graf, F.Molitor, K.Ensslin , C.Stampfer, A.Jungen, C.Hierold , and L.Wirtz, Spatially resolved Raman spectroscopy of single- and few-layer graphene, Nano Lett. 7(7), 238 (2007)
https://doi.org/10.1021/nl061702a
67 Y.Zhao,X.Luo, H.Li, J. Zhang, P. T.Araujo , C. K.Gan, J.Wu, H.Zhang, S. Y. Quek, M. S.Dresselhaus , and Q.Xiong, Interlayer breathing and shear modes in few-trilayer MoS2 and WSe2, Nano Lett. 13(3), 1007 (2013)
https://doi.org/10.1021/nl304169w
68 C.Lee, H.Yan, L. E.Brus, T. F. Heinz, J.Hone , and S.Ryu, Anomalous lattice vibrations of single- and fewlayer MoS2, ACS Nano4(4), 2695 (2010)
https://doi.org/10.1021/nn1003937
69 Y.Hao, Y.Wang, L.Wang, Z. Ni, Z.Wang , R.Wang, C. K.Koo, Z.Shen, and J. T. L.Thong, Probing layer number and stacking order of few-layer graphene by Raman spectroscopy, Small6(6), 195 (2010)
https://doi.org/10.1002/smll.200901173
70 H.Li, G.Lu, Y.Wang, Z. Yin, C.Cong , Q.He, L.Wang, F.Ding, T. Yu, and H.Zhang , Mechanical exfoliation and characterization of single- and few-layer nanosheets of WSe2, TaS2, and TaSe2, Small9(9), 1974 (2013)
https://doi.org/10.1002/smll.201202919
71 C. M.Nolen, G.Denina, D.Teweldebrhan , B.Bhanu, and A. A. Balandin, High-throughput large-area automated identification and quality control of graphene and few-layer graphene films, ACS Nano5(5), 914 (2011)
https://doi.org/10.1021/nn102107b
72 L.Gao, W.Ren, F.Li, and H. M. Cheng, Total color difference for rapid and accurate identification of graphene, ACS Nano2(2), 1625 (2008)
https://doi.org/10.1021/nn800307s
73 Y. Y.Wang, R. X.Gao, Z. H.Ni, H. He, S. P.Guo , H. P.Yang, C. X.Cong, and T.Yu , Thickness identification of two-dimensional materials by optical imaging, Nanotechnology23(49), 495713 (2012)
https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/49/495713
74 I.Jung, M.Pelton, R.Piner , D. A.Dikin, S.Stankovich, S.Watcharotone , M.Hausner, and R. S. Ruoff, Simple approach for high-contrast optical imaging and characterization of graphene-based sheets, Nano Lett. 7(7), 3569 (2007)
https://doi.org/10.1021/nl0714177
75 C.Casiraghi, A.Hartschuh, E.Lidorikis , H.Qian, H.Harutyunyan, T.Gokus , K. S.Novoselov, and A. C. Ferrari, Rayleigh imaging of graphene and graphene layers, Nano Lett. 7(7), 2711 (2007)
https://doi.org/10.1021/nl071168m
76 S.Roddaro, P.Pingue, V.Piazza , V.Pellegrini, and F.Beltram, The optical visibility of graphene: Interference colors of ultrathin graphite on SiO2, Nano Lett. 7(7), 2707 (2007)
https://doi.org/10.1021/nl071158l
77 H.Li, J. M. T. Wu, X.Huang , G.Lu, J.Yang, X.Lu, Q. H. Zhang, and H.Zhang , Rapid and reliable thickness identification of two-dimensional nanosheets using optical microscopy, ACS Nano7(7), 10344 (2013)
https://doi.org/10.1021/nn4047474
78 J.Guttinger, C.Stampfer, S.Hellmuller , F.Molitor, T.Ihn, and K.Ensslin , Charge detection in graphene quantum dots, Appl. Phys. Lett.93(21), 212102 (2008)
https://doi.org/10.1063/1.3036419
79 C.Stampfer, J.Guttinger, S.Hellmueller , F.Molitor, K.Ensslin, and T.Ihn , Energy gaps in etched graphene nanoribbons, Phys. Rev. Lett. 102(5), 056403 (2009)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.056403
80 G. W.Deng, D.Wei, J. R.Johansson , M. L.Zhang, S. X.Li, H. O.Li, G. Cao, M.Xiao , T.Tu, G. C.Guo, H. W.Jiang, F. Nori, and G. P.Guo , Charge number dependence of the dephasing rates of a graphene double quantum dot in a circuit QED architecture, Phys. Rev. Lett. 115(12), 126804 (2015)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.115.126804
81 L.Britnell, R. V.Gorbachev, R.Jalil , B. D.Belle, F.Schedin, A.Mishchenko , T.Georgiou, M. I.Katsnelson, L.Eaves , S. V.Morozov, N. M. R. Peres, J.Leist , A. K.Geim, K. S.Novoselov, and L. A.Ponomarenko , Fieldeffect tunneling transistor based on vertical graphene heterostructures, Science335(6071), 947 (2012)
https://doi.org/10.1126/science.1218461
82 G.Jo, M.Choe, S.Lee, W. Park, Y. H.Kahng , T.Lee, The application of graphene as electrodes in electrical and optical devices, Nanotechnology23(11), 112001 (2012)
https://doi.org/10.1088/0957-4484/23/11/112001
83 H.Yang, J.Heo, S.Park, H. J. Song, D. H.Seo , K. E.Byun, P.Kim, I.Yoo,H. J. Chung, and K.Kim , Graphene barrister: A triode device with a gatecontrolled Schottky barrier, Science336(6085), 1140 (2012)
https://doi.org/10.1126/science.1220527
84 W. J.Yu, Z.Li, H.Zhou, Y. Chen, Y.Wang , Y.Huang, and X.Duan, Vertically stacked multi-heterostructures of layered materials for logic transistors and complementary inverters, Nat. Mater. 12(3), 246 (2013)
https://doi.org/10.1038/nmat3518
85 G. F.Schneider, V. E. Calado, H.Zandbergen , L. M. K.Vandersypen, and C. Dekker, Wedging Transfer of Nanostructures, Nano Lett. 10(10), 1912 (2010)
https://doi.org/10.1021/nl1008037
86 P. J.Zomer, S. P.Dash, N.Tombros, B. J. van Wees, A transfer technique for high mobility graphene devices on commercially available hexagonal boron nitride, Appl. Phys. Lett. 99(23), 232104 (2011)
https://doi.org/10.1063/1.3665405
87 R.Yang, X. Q.Zheng, Z. H.Wang, C. J. Miller, and P. X. L.Feng , Multilayer MoS2 transistors enabled by a facile dry-transfer technique and thermal annealing, J. Vac. Sci. Technol. B32(6), 061203 (2014)
https://doi.org/10.1116/1.4898117
88 S.Tanaka, H.Goto, H.Tomori,Y. Ootuka, and K.Tsukagoshi , Effect of current annealing on electronic properties of multilayer graphene, J. Phys. Conf. Ser. 232(1), 012015 (2010)
https://doi.org/10.1088/1742-6596/232/1/012015
89 S.Hertel, F.Kisslinger, J.Jobst , D.Waldmann, M.Krieger, and H. B.Weber , Current annealing and electrical breakdown of epitaxial graphene, Appl. Phys. Lett. 98(21), 212109 (2011)
https://doi.org/10.1063/1.3592841
90 Y. C.Lin, C. C.Lu, C. H.Yeh, C. H. Jin, K.Suenaga , and P. W.Chiu, Graphene annealing: How clean can it be? Nano Lett. 12(12), 414 (2012)
https://doi.org/10.1021/nl203733r
91 W.Lu, Y.Zhang, Z.Zhu, J. Lai, C.Zhao , X.Liu, J.Liu, and D.Sun , Thin tungsten telluride layer preparation by thermal annealing, Nanotechnology27(41), 414006 (2016)
https://doi.org/10.1088/0957-4484/27/41/414006
92 H. Q.Zhao, X.Mao, D.Zhou, S. Feng, X.Shi , Y.Ma, X.Wei, and Y.Mao , Bandgap modulation of MoS2 monolayer by thermal annealing and quick cooling, Nanoscale8(8), 18995 (2016)
https://doi.org/10.1039/C6NR05638E
93 X. X.Song, Z. Z.Zhang, J.You, D. Liu, H. O.Li , G.Cao, M.Xiao, and G. P.Guo , Temperature dependence of Coulomb oscillations in a few-layer two-dimensional WS2 quantum dot, Sci. Rep. 5, 16113 (2015)
https://doi.org/10.1038/srep16113
94 X. X.Song, D.Liu, V.Mosallanejad , J.You, T. Y.Han, D. T.Chen, H. O. Li, G.Cao , M.Xiao, G. C.Guo, and G. P.Guo , A gate defined quantum dot on the two-dimensional transition metal dichalcogenide semiconductor WSe2, Nanoscale7(7), 16867 (2015)
https://doi.org/10.1039/C5NR04961J
95 K.Lee, G.Kulkarni, and Z. H.Zhong , Coulomb blockade in monolayer MoS2 single electron transistor, Nanoscale8(8), 7755 (2016)
https://doi.org/10.1039/C5NR08954A
96 K.Wang, T.Taniguchi, K.Watanabe , and P.Kim, Engineering quantum confinement in semiconducting van der Waals heterostructure, arXiv: condmat/ 1610.02929
97 H.Wang, L. L.Yu, Y. H.Lee, Y. M. Shi, A.Hsu , M. L.Chin, L. J.Li, M.Dubey, J. Kong, and T.Palacios , Integrated circuits based on bilayer MoS2 transistors, Nano Lett. 12(12), 4674 (2012)
https://doi.org/10.1021/nl302015v
98 J. H.Kang, W.Liu, D.Sarkar, D. Jena, and K.Banerjee , Computational study of metal contacts to monolayer transition-metal dichalcogenide semiconductors, Phys. Rev. X4(3), 031005 (2014)
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.031005
99 C. W. J.Beenakker, Theory of Coulomb-blockade oscillations in the conductance of a quantum dot, Phys. Rev. B44(4), 1646 (1991)
https://doi.org/10.1103/PhysRevB.44.1646
100 Y.Meir, N. S.Wingreen, and P. A.Lee , Transport through a strongly interacting electron system: Theory of periodic conductance oscillations, Phys. Rev. Lett. 66(23), 3048 (1991)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.66.3048
101 W.Liu, J. H.Kang, D.Sarkar, Y. Khatami, D.Jena , and K.Banerjee, Role of metal contacts in designing high-performance monolayer n-type WSe2 field effect transistors, Nano Lett. 13(5), 1983 (2013)
https://doi.org/10.1021/nl304777e
102 S.Das, H. Y.Chen, A. V.Penumatcha , and J.Appenzeller , High performance multilayer MoS2 transistors with scandium contacts, Nano Lett. 13(1), 100 (2013)
https://doi.org/10.1021/nl303583v
103 H.Liu, M. W.Si, Y. X.Deng, A. T. Neal, Y. C.Du , S.Najmaei, P. M.Ajayan, J.Lou , and P. D. D.Ye, Switching mechanism in single-layer molybdenum disulfide transistors: An insight into current flow across Schottky barriers, ACS Nano8(8), 1031 (2014)
https://doi.org/10.1021/nn405916t
104 F.Molitor, H.Knowles, S.Droscher , U.Gasser, T.Choi, P.Roulleau, J. Guttinger, A.Jacobsen , C.Stampfer, K.Ensslin, and T.Ihn , Observation of excited states in a graphene double quantum dot, Europhys. Lett. 89(6), 67005 (2010)
https://doi.org/10.1209/0295-5075/89/67005
105 X. L.Liu, D.Hug, and L. M. K.Vandersypen , Gatedefined graphene double quantum dot and excited state spectroscopy, Nano Lett. 10(10), 1623 (2010)
https://doi.org/10.1021/nl9040912
106 A. W.Holleitner, C. E. Decker, H.Qin , K.Eberl, and R. H. Blick, Coherent coupling of two quantum dots embedded in an Aharonov-Bohm interferometer, Phys. Rev. Lett. 87(25), 256802 (2001)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.87.256802
107 J. M.Elzerman, R.Hanson, L. H.Willems van Beveren, B.Witkamp , L. M. K.Vandersypen, andL. P. Kouwenhoven, Single-shot read-out of an individual electron spin in a quantum dot, Nature430(6998), 431 (2004)
https://doi.org/10.1038/nature02693
108 C.Volk, C.Neumann, S.Kazarski , S.Fringes, S.Engels, F.Haupt , A.Muller, and C.Stampfer, Probing relaxation times in graphene quantum dots, Nat. Commun. 4, 1753 (2013)
https://doi.org/10.1038/ncomms2738
109 S.Amasha, K.MacLean, I. P.Radu , D. M.Zumbuhl,M. A.Kastner, M. P.Hanson , and A. C.Gossard , Electrical control of spin relaxation in a quantum dot, Phys. Rev. Lett. 100(4), 046803 (2008)
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.046803
110 G. W.Deng, D.Wei, S. X.Li, J. R. Johansson, W. C.Kong , H. O.Li, G.Cao, M.Xiao, G. C. Guo, F.Nori , H. W.Jiang, and G. P. Guo, Coupling two distant double quantum dots with a microwave resonator, Nano Lett. 15(10), 6620 (2015)
https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5b02400
111 Y.Yu, Y.Zhou, L.Wan, B. Wang, F.Xu , Y.Wei, and J.Wang, Photoinduced valley-polarized current of layered MoS2 by electric tuning, Nanotechnology27(18), 185202 (2016)
https://doi.org/10.1088/0957-4484/27/18/185202
112 A.Kormányos, V. Zólyomi, N. D.Drummond, and G.Burkard , Spin-orbit coupling, quantum dots, and qubits in monolayer transition metal dichalcogenides, Phys. Rev. X 4(1), 011034 (2014)
https://doi.org/10.1103/PhysRevX.4.011034
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed