SCOPUS
SCIE
Metal electrode dependent field effect transistors made of lanthanide ion-doped DNA crystals
저자
Dugasani, Sreekantha Reddy ; Hwang, Taehyun ; Kim, Jang Ah ; Gnapareddy, Bramaramba ; Kim, Taesung ; Park, Sung Ha
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2016
작성언어
-등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
105501
제공처
소장기관
<P>We fabricated lanthanide ion (Ln<SUP>3+</SUP>, e.g. Dy<SUP>3+</SUP>, Er<SUP>3+</SUP>, Eu<SUP>3+</SUP>, and Gd<SUP>3+</SUP>)-doped self-assembled double-crossover (DX) DNA crystals grown on the surface of field effect transistors (FETs) containing either a Cr, Au, or Ni electrode. Here we demonstrate the metal electrode dependent FET characteristics as a function of various Ln<SUP>3+</SUP>. The drain–source current (<I>I</I> <SUB>ds</SUB>), controlled by the drain–source voltage (<I>V</I> <SUB>ds</SUB>) of Ln<SUP>3+</SUP>-doped DX DNA crystals with a Cr electrode on an FET, changed significantly under various gate voltages (<I>V</I> <SUB>g</SUB>) due to the relative closeness of the work function of Cr to the energy band gap of Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals compared to those of Au and Ni. For Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals on an FET with either a Cr or Ni electrode at a fixed <I>V</I> <SUB>ds</SUB>, <I>I</I> <SUB>ds</SUB> decreased with increasing <I>V</I> <SUB>g</SUB> ranging from −2 to 0 V and from 0 to +3 V in the positive and negative regions, respectively. By contrast, <I>I</I> <SUB>ds</SUB> for Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals on an FET with Au decreased with increasing <I>V</I> <SUB>g</SUB> in only the positive region due to the greater electronegativity of Au. Furthermore, Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals on an FET exhibited behaviour sensitive to <I>V</I> <SUB>g</SUB> due to the appreciable charge carriers generated from Ln<SUP>3+</SUP>. Finally, we address the resistivity and the mobility of Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals on an FET with different metal electrodes obtained from <I>I</I> <SUB>ds</SUB>–<I>V</I> <SUB>ds</SUB> and <I>I</I> <SUB>ds</SUB>–<I>V</I> <SUB>g</SUB> curves. The resistivities of Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals on FETs with Cr and Au electrodes were smaller than those of pristine DNA crystals on an FET, and the mobility of Ln<SUP>3+</SUP>-DNA crystals on an FET with Cr was relatively higher than that associated with other electrodes.</P>
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