研究目的
通过快重离子辐照在MoSe2中引入非晶缺陷区（潜径迹），研究辐照后TMDC沟道场效应晶体管（FET）的电子输运行为。
研究成果
研究表明，快速重离子辐照会在二硒化钼（MoSe?）中引入潜径迹，由于电子的强局域化和散射效应，在较高离子注量下会导致场效应晶体管（FETs）的载流子迁移率降低和电阻增大。该研究为二维材料的缺陷工程提供了见解，并建议未来对其他材料开展研究以拓展这些发现。
研究不足
该研究仅限于多层MoSe2和特定辐照条件（1.8 GeV Ta离子），可能无法推广至其他MDCs或离子类型。分析假设恒温（室温）且未探究温度依赖性效应。潜在优化方向包括改变离子能量、材料厚度，或扩展至其他二维材料以增强普适性。
1：实验设计与方法选择：
研究通过不同离子注量辐照多层MoSe2场效应晶体管（FET）产生潜径迹，并分析其对电子输运的影响。方法包括重离子辐照、电学表征以及采用原子力显微镜（AFM）、高分辨透射电镜（HRTEM）和拉曼光谱的微观结构分析。运用热峰模型和变程跳跃传导（VRH）机制等理论模型解释电子行为。
2：样品选择与数据来源：
MoSe2纳米片通过机械剥离法从块体MoSe2晶体（Goodfellow Cambridge Limited）获得并转移至SiO2/Si衬底。样品包含原始器件与辐照器件，厚度范围1.2-10纳米（2-12层）。数据源自电学测量与显微观测。
3：2-10纳米（2-12层）。数据源自电学测量与显微观测。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括重离子研究装置（HIRFL）用于辐照、原子力显微镜（AFM，Cypher，Asylum Research）、高分辨透射电镜（HRTEM，Tecnai G2 F20，FEI）、半导体参数分析仪（Keithley，4200SCS）、探针台（Süss，PM8）及共聚焦拉曼光谱仪（Lab RAM HR800，Jobin Yvon Co.）。材料包括MoSe2晶体、SiO2/Si衬底、Au/Ti电极和铜网。
4：实验流程与操作步骤：
通过剥离MoSe2、电子束光刻与蒸镀定义电极，在室温高真空条件下用Ta离子辐照制备器件。测量辐照前后的输出特性与转移特性曲线。采用AFM、HRTEM和拉曼光谱分析形貌与结构，控制离子注量、能量损失及测量条件等特定参数。
5：电子束光刻与蒸镀定义电极，在室温高真空条件下用Ta离子辐照制备器件。测量辐照前后的输出特性与转移特性曲线。采用AFM、HRTEM和拉曼光谱分析形貌与结构，控制离子注量、能量损失及测量条件等特定参数。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过电学曲线计算载流子迁移率与电阻，运用相关公式进行统计分析。对微观结构变化（如HRTEM测得的径迹直径）和拉曼位移进行统计分析，关联电子输运行为。
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High-Resolution Transmission Electron Microscope
Tecnai G2 F20
FEI
Used to observe the morphology and structure of latent tracks in irradiated MoSe2 flakes, providing detailed images of track cores and surrounding crystalline regions.
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Semiconductor Parameter Analyzer
4200SCS
Keithley
Used to measure the electrical characteristics (output and transfer) of the pristine and irradiated MoSe2 FET devices.
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Atomic Force Microscope
Cypher
Asylum Research
Used to investigate the morphology of the devices before and after irradiation, including the formation of latent tracks on MoSe2 surfaces.
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Probe Station
PM8
Süss
Used in conjunction with the semiconductor parameter analyzer for electrical measurements of the FET devices.
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Confocal Raman Spectrometer
Lab RAM HR800
Jobin Yvon Co.
Used for Raman spectroscopy analysis of pristine and irradiated devices to study structural changes, such as shifts in A1g modes.
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Heavy Ion Research Facility
HIRFL
Institute of Modern Physics, CAS
Used to supply 1.8 GeV Ta ions for swift heavy ion irradiation of the MoSe2 FET devices.
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Electron Beam Evaporator
Used to deposit Au (60 nm)/Ti (5 nm) electrodes for the source and drain contacts on MoSe2 flakes.
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Electron-Beam Lithography System
Used to determine precise coordinates and define patterns for electrode deposition on MoSe2 flakes.
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Faraday Cylinder
Used to calibrate the ion fluence during irradiation experiments.
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3-Foil Aluminum Detector
Used to calibrate the ion fluence and adjust ion energy at the sample surface during irradiation.
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