The two-dimensional material, molybdenum disulfide (MoS2), has attracted considerable attention for numerous applications in optoelectronics. Here, we demonstrate a plasmonic enhancement of photocurrent in MoS2 field-effect-transistor decorated with gold nanoparticles, with significantly enhanced photocurrent peaked at the plasmon resonant wavelength around 540 nm. Our findings offer a possibility to realize wavelength selectable photodetection in MoS2 based phototransistors.
REFERENCES
1.
K. S.
Novoselov
, A. K.
Geim
, S. V.
Morozov
, D.
Jiang
, Y.
Zhang
, S. V.
Dubonos
, I. V.
Grigorieva
, and A. A.
Firsov
, Science
306
, 666
(2004
).2.
K.
Lee
, H.-Y.
Kim
, M.
Lotya
, J. N.
Coleman
, G.-T.
Kim
, and G. S.
Duesberg
, Adv. Mater.
23
, 4178
(2011
).3.
B.
Radisavljevic
, M. B.
Whitwick
, and A.
Kis
, ACS Nano
5
, 9934
(2011
).4.
K.
Mak
, C.
Lee
, J.
Hone
, J.
Shan
, and T.
Heinz
, Phys. Rev. Lett.
105
, 136805
(2010
).5.
A.
Splendiani
, L.
Sun
, Y.
Zhang
, T.
Li
, J.
Kim
, C.-Y.
Chim
, G.
Galli
, and F.
Wang
, Nano Lett.
10
, 1271
(2010
).6.
B.
Radisavljevic
, A.
Radenovic
, J.
Brivio
, V.
Giacometti
, and A.
Kis
, Nat. Nanotechnol.
6
, 147
(2011
).7.
H.
Li
, Z.
Yin
, Q.
He
, H.
Li
, X.
Huang
, G.
Lu
, D. W. H.
Fam
, A. I. Y.
Tok
, Q.
Zhang
, and H.
Zhang
, Small
8
, 63
(2012
).8.
S.
Ghatak
, A. N.
Pal
, and A.
Ghosh
, ACS Nano
5
, 7707
(2011
).9.
Y.
Yoon
, K.
Ganapathi
, and S.
Salahuddin
, Nano Lett.
11
, 3768
(2011
).10.
Y.-H.
Lee
, X.-Q.
Zhang
, W.
Zhang
, M.-T.
Chang
, C.-T.
Lin
, K.-D.
Chang
, Y.-C.
Yu
, J. T.-W.
Wang
, C.-S.
Chang
, L.-J.
Li
, and T.-W.
Lin
, Adv. Mater.
24
, 2320
(2012
).11.
K.-K.
Liu
, W.
Zhang
, Y.-H.
Lee
, Y.-C.
Lin
, M.-T.
Chang
, C.-Y.
Su
, C.-S.
Chang
, H.
Li
, Y.
Shi
, H.
Zhang
, C.-S.
Lai
, and L.-J.
Li
, Nano Lett.
12
, 1538
(2012
).12.
C.
Lee
, H.
Yan
, L. E.
Brus
, T. F.
Heinz
, J.
Hone
, and S.
Ryu
, ACS Nano
4
, 2695
(2010
).13.
G.
Eda
, H.
Yamaguchi
, D.
Voiry
, T.
Fujita
, M.
Chen
, and M.
Chhowalla
, Nano Lett.
11
, 5111
(2011
).14.
Y.
Zhang
, J.
Ye
, Y.
Matsuhashi
, and Y.
Iwasa
, Nano Lett.
12
, 1136
(2012
).15.
J.
Kibsgaard
, Z. B.
Chen
, B. N.
Reinecke
, and T. F.
Jaramillo
, Nat. Mater.
11
, 963
(2012
).16.
L. L.
Jiang
, T. Z.
Yang
, F.
Liu
, J.
Dong
, Z. H.
Yao
, C. M.
Shen
, S. Z.
Deng
, N. S.
Xu
, Y. Q.
Liu
, and H. J.
Gao
, Adv. Mater.
25
, 250
(2013
).17.
Y.
Xue
, B.
Wu
, L.
Jiang
, Y.
Guo
, L.
Huang
, J.
Chen
, J.
Tan
, D.
Geng
, B.
Luo
, W.
Hu
, G.
Yu
, and Y.
Liu
, J. Am. Chem. Soc.
134
, 11060
(2012
).18.
M.
Chhowalla
, H. S.
Shin
, G.
Eda
, L. J.
Li
, K.
Loh
, and H.
Zhang
, Nat. Chem.
5
, 263
(2013
).19.
X.
Huang
, Z. Y.
Zeng
, and H.
Zhang
, Chem. Soc. Rev.
42
, 1934
(2013
).20.
R.
Kasowski
, Phys. Rev. Lett.
30
, 1175
(1973
).21.
S.
Lebègue
and O.
Eriksson
, Phys. Rev. B
79
, 115409
(2009
).22.
J.
McMenamin
and W.
Spicer
, Phys. Rev. Lett.
29
, 1501
(1972
).23.
X.
Zong
, G. P.
Wu
, H. J.
Yan
, G. J.
Ma
, J. Y.
Shi
, F. Y.
Wen
, L.
Wang
, and C.
Li
, J. Phys. Chem. C
114
, 1963
(2010
).24.
Z. Y.
Yin
, H.
Li
, H.
Li
, L.
Jiang
, Y. M.
Shi
, Y. H.
Sun
, G.
Lu
, Q.
Zhang
, X. D.
Chen
, and H.
Zhang
, ACS Nano
6
, 74
(2012
).25.
H. S.
Lee
, S.-W.
Min
, Y.-G.
Chang
, M. K.
Park
, T.
Nam
, H.
Kim
, J. H.
Kim
, S.
Ryu
, and S.
Im
, Nano Lett.
12
, 3695
(2012
).26.
T. J.
Echtermeyer
, L.
Britnell
, P. K.
Jasnos
, A.
Lombardo
, R. V.
Gorbachev
, A. N.
Grigorenko
, A. K.
Geim
, A. C.
Ferrari
, and K. S.
Novoselov
, Nat. Commun.
2
, 458
(2011
).27.
Y.
Liu
, R.
Cheng
, L.
Liao
, H.
Zhou
, J.
Bai
, G.
Liu
, L.
Liu
, Y.
Huang
, and X.
Duan
, Nat. Commun.
2
, 579
(2011
).28.
K.
Nakayama
, K.
Tanabe
, and H. A.
Atwater
, Appl. Phys. Lett.
93
, 121904
(2008
).29.
D. M.
Schaadt
, B.
Feng
, and E. T.
Yu
, Appl. Phys. Lett.
86
, 063106
(2005
).30.
M. M.
Benameur
, B.
Radisavljevic
, J. S.
Héron
, S.
Sahoo
, H.
Berger
, and A.
Kis
, Nanotechnolgy
22
, 125706
(2011
).31.
32.
S. J.
Barrow
, X.
Wei
, J. S.
Baldauf
, A. M.
Funston
, and P.
Mulvaney
, Nat. Commun.
3
, 1275
(2012
).33.
P. K.
Jain
, W. Y.
Huang
, and M. A.
El-Sayed
, Nano Lett.
7
, 2080
(2007
).34.
Y.
Tian
and T.
Tatsuma
, J. Am. Chem. Soc.
127
, 7632
(2005
).35.
A.
Furube
, L.
Du
, K.
Hara
, R.
Katoh
, and M.
Tachiya
, J. Am. Chem. Soc.
129
, 14852
(2007
).© 2013 AIP Publishing LLC.
2013
AIP Publishing LLC
You do not currently have access to this content.