In the present article, the electrical characteristics of a freestanding gallium nitride nanomembrane in contact with a tungsten nanoprobe are evaluated using scanning tunneling microscopy in an aberration-corrected transmission electron microscope without any lithographic patterning. We report here barrier height and ideality factor parameters as extracted from I–V characteristic curve. Our experimental findings, combined with analytical calculations, show that the use of nanosized edge contacts results in a reduced barrier height, which is very promising for achieving a high ‘on’ current, large photoresponse, and high-frequency operation in FET devices.
REFERENCES
1.
J. A.
Rogers
, M. G.
Lagally
, and R. G.
Nuzzo
, Nature
477
, 45
–53
(2011
). 2.
H.
Ko
, K.
Takei
, R.
Kapadia
, S.
Chuang
, H.
Fang
, P. W.
Leu
, K.
Ganapathi
, E.
Plis
, H. S.
Kim
, S.-Y.
Chen
, M.
Madsen
, A. C.
Ford
, Y.-L.
Chueh
, S.
Krishna
, S.
Salahuddin
, and A.
Javey
, Nature
468
, 286
–289
(2010
). 3.
G.
Fiori
, F.
Bonaccorso
, G.
Iannaccone
, T.
Palacios
, D.
Neumaier
, A.
Seabaugh
, S. K.
Banerjee
, and L.
Colombo
, Nat. Nanotechnol.
9
, 768
–779
(2014
). 4.
M. A.
Yoder
, Z.
Yan
, M.
Han
, J. A.
Rogers
, and R. G.
Nuzzo
, J. Am. Chem. Soc.
140
(29
), 9001
–9019
(2018
). 5.
A. M.
Kiefer
, D. M.
Paskiewicz
, A. M.
Clausen
, W. R.
Buchwald
, R. A.
Soref
, and M. G.
Lagally
, ACS Nano
5
(2
), 1179
–1189
(2011
). 6.
G.
Cantarella
, C.
Vogt
, R.
Hopf
, N.
Muzenrieder
, P.
Andrianakis
, L.
Petti
, A.
Daus
, S.
Knobelspies
, L.
Buthe
, and G.
Troster
, ACS Appl. Mater. Interfaces
9
, 28750
–28757
(2017
). 7.
K. J.
Lee
, J.
Lee
, H.
Hwang
, Z. J.
Reitmeier
, R. F.
Davis
, J. A.
Rogers
, and R. G.
Nuzzo
, Small
1
(12
), 1164
–1168
(2005
). 8.
A. A.
Houck
, D. I.
Schuster
, J. M.
Gambetta
, J. A.
Schreier
, B. R.
Johnson
, J. M.
Chow
, L.
Frunzio
, J.
Majer
, M. H.
Devoret
, S. M.
Girvin
, and R. J.
Schoelkopf
, Nature
449
, 328
–331
(2007
). 9.
R. T.
ElAfandy
, A. F.
AbuElela
, P.
Mishra
, B.
Janjua
, H. M.
Oubei
, U.
Büttner
, M. A.
Majid
, T. K.
Ng
, J. S.
Merzaban
, and B. S.
Ooi
, Small
13
, 1603080
–1603087
(2017
). 10.
O. F.
Kieler
, J.
Kohlmann
, and F.
Muller
, Supercond. Sci. Technol.
20
(11
), S318
–S322
(2007
). 11.
D. J.
Thurmer
, C. C.
Bof Bufon
, C.
Deneke
, and O. G.
Schmidt
, Nano Lett.
10
, 3704
–3709
(2010
). 12.
H.-G.
Park
, S.-H.
Kim
, S.-H.
Kwon
, Y.-G.
Ju
, J.-K.
Yang
, J.-H.
Baek
, S.-B.
Kim
, and Y.-H.
Lee
, Science
305
, 1444
–1447
(2004
).13.
A.
Müller
, D.
Neculoiu
, G.
Konstantinidis
, A.
Stavrinidis
, D.
Vasilache
, A.
Cismaru
, M.
Danila
, M.
Dragoman
, G.
Deligeorgis
, and K.
Tsagaraki
, IEEE Electron Device Lett.
30
, 799
–801
(2009
). 14.
E. P.
Butler
, Rep. Prog. Phys.
42
, 833
–895
(1979
). 15.
C.
Kallesøe
, C.-Y.
Wen
, T. J.
Booth
, O.
Hansen
, P.
Bøggild
, F. M.
Ross
, and K.
Mølhave
, Nano Lett.
12
, 2965
–2970
(2012
). 16.
E. D.
Haberer
, R.
Sharma
, A. R.
Stonas
, S.
Nakamura
, S. P.
DenBaars
, and E. L.
Hu
, Appl. Phys. Lett.
85
, 762
–764
(2004
). 17.
P.
Perlin
, T.
Suski
, H.
Teisseyre
, M.
Leszczynski
, I.
Grzegory
, J.
Jun
, S.
Porowski
, P.
Bogusławski
, J.
Bernholc
, J. C.
Chervin
, A.
Polian
, and T. D.
Moustakas
, Phys. Rev. Lett.
75
(2
), 296
–299
(1995
). 18.
K.
Svensson
, Y.
Jompol
, H.
Olin
, and E.
Olsson
, Rev. Sci. Instrum.
74
, 4945
–4947
(2003
). 19.
E. H.
Rhoderick
and R. H.
Williams
, Metal-Semiconductor Contact
(Clarendon
, Oxford
, 1988
).20.
S. M.
Sze
, D. J.
Coleman
, and A.
Loya
, Solid State Electron.
14
, 1209
–1218
(1971
). 21.
R.
Nouchi
, J. Appl. Phys.
116
, 184505
(2014
). 22.
J.
Appenzeller
, M.
Radosavljevic
, J.
Knoch
, and P.
Avouris
, Phys. Rev. Lett.
92
, 048301
(2004
). 23.
S. M.
Sze
and K. K.
Ng
, Physics of Semiconductor Devices
, 3rd ed. (Wiley
, 2006
).24.
J.
Hölzl
and F. K.
Schulte
, “Work functions of metals
,” in Solid Surface Physics
, edited by G.
Höhler
(Springer-Verlag
, Berlin
, 1979
).25.
V.
Bougrov
, M. E.
Levinshtein
, S. L.
Rumyantsev
, and A.
Zubrilov
, in Properties of Advanced SemiconductorMaterials GaN, AlN, InN, BN, SiC, SiGe
, edited by M. E.
Levinshtein
, S. L.
Rumyantsev
, and M. S.
Shur
(John Wiley & Sons, Inc.
, New York
, 2001
), pp. 1
–30
.26.
C. K.
Wang
, S. J.
Chang
, Y. K.
Su
, Y. Z.
Chiou
, C. S.
Chang
, T. K.
Lin
, H. L.
Liu
, and J. J.
Tang
, Semicond. Sci. Technol.
20
, 485
–489
(2005
). 27.
A.
Kumar
, M.
Heilmann
, M.
Latzel
, R.
Kapoor
, I.
Sharma
, M.
Göbelt
, S. H.
Christiansen
, V.
Kumar
, and R.
Singh
, Sci. Rep.
6
, 27553
–27564
(2016
). 28.
T.
Chu
and Z.
Chen
, ACS Nano
8
, 3584
–3589
(2014
). 29.
S. Y.
Han
, J. L.
Lee
, and S. J.
Pearton
, J. Vac. Sci. Technol. B
27
, 1870
–1873
(2009
). 30.
A.
Allain
, J.
Kang
, K.
Banerjee
, and A.
Kis
, Nat. Mater.
14
, 1195
–1205
(2015
). © 2020 Author(s).
2020
Author(s)
You do not currently have access to this content.