Mapping the Energy Landscape from a Nanocrystal-Based Field Effect Transistor under Operation Using Nanobeam Photoemission Spectroscopy

Autor: Mariarosa Cavallo, Erwan Bossavit, Huichen Zhang, Corentin Dabard, Tung Huu Dang, Adrien Khalili, Claire Abadie, Rodolphe Alchaar, Dario Mastrippolito, Yoann Prado, Loïc Becerra, Michael Rosticher, Mathieu G. Silly, James K. Utterback, Sandrine Ithurria, José Avila, Debora Pierucci, Emmanuel Lhuillier
Přispěvatelé: Physico-chimie et dynamique des surfaces (INSP-E6), Institut des Nanosciences de Paris (INSP), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Physique et d'Etude des Matériaux (UMR 8213) (LPEM), Ecole Superieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris (ESPCI Paris), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), QUAD : Physique Quantique et Dispositifs, Laboratoire de physique de l'ENS - ENS Paris (LPENS), Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-École normale supérieure - Paris (ENS-PSL), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Cité (UPCité)-Département de Physique de l'ENS-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), Dipartimento di Fisica [L'Aquila], Università degli Studi dell'Aquila = University of L'Aquila (UNIVAQ), Nanostructures et optique (INSP-E4), Acoustique pour les nanosciences (INSP-E3), ANR-19-CE24-0022,COPIN,Détecteur plasmonique à nanoCristaux colloïdaux: une nouvelle filière pour l'OPtoélectronique INfrarouge(2019), ANR-19-CE09-0017,FRONTAL,Nanocristaux Colloïdaux Dopés Infrarouges(2019), ANR-19-CE09-0026,GRaSkop,Tuning Giant Rashba Spin-Orbit Coupling in Polar Single Layer Transition Metal Dichalcogenides(2019), ANR-21-CE24-0012,BRIGHT,Diode électroluminescente infrarouge brillante par exaltation du couplage lumière-matière(2021), ANR-21-CE09-0029,MixDFerro,Heterostructures à dimensions mixtes sous contrôle ferroélectrique 2D(2021), ANR-22-CE09-0018,QuickTera,Nanocristaux de HgTe une nouvelle plateforme pour l'optoélectronique THz(2022), ANR-18-CE30-0023,IPER-Nano2,Nanocristaux de perovskite inorganique pour la nanophotonique(2018), European Project: 756225,blackQD
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Nano Letters
Nano Letters, 2023, 23 (4), pp.1363-1370. ⟨10.1021/acs.nanolett.2c04637⟩
ISSN: 1530-6992
1530-6984
Popis: International audience; As the field of nanocrystal-based optoelectronics matures, more advanced techniques must be developed in order to reveal the electronic structure of nanocrystals, particularly with devicerelevant conditions. So far, most of the efforts have been focused on optical spectroscopy, and electrochemistry where an absolute energy reference is required. Device optimization requires probing not only the pristine material but also the material in its actual environment (i.e., surrounded by a transport layer and an electrode, in the presence of an applied electric field). Here, we explored the use of photoemission microscopy as a strategy for operando investigation of NC-based devices. We demonstrate that the method can be applied to a variety of materials and device geometries. Finally, we show that it provides a direct access to the metal-semiconductor interface band bending as well as the distance over which the gate effect propagates in field-effect transistors.
Databáze: OpenAIRE
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