种子晶体同质性控制单层MoS2和WS2的横向和垂直异位素
Youngdong Yoo1, Zachary P Degregorio1, James E Johns1
1Department of Chemistry, University of Minnesota , Minneapolis, Minnesota 55455, United States.
Journal of the American Chemical Society
|October 22, 2015
概括
研究人员开发了一种两步化学蒸汽沉积方法,用于制造横向和垂直的过渡金属二化物 (TMDC) 异质连接. 这种技术精确地控制了用于先进电子产品的二硫化 (MoS2) 种子晶体的生长.
科学领域:
- 材料科学
- 纳米技术
- 固态物理
背景情况:
- 对于下一代电子和光电子来说,
- 过渡金属二化物 (TMDC) 单层具有独特的电子和光学特性.
- 界面污染是制造高质量的异构连接的一个主要挑战.
研究的目的:
- 开发一种可控制的方法,用于在TMDC单层之间制造横向和垂直的异质.
- 通过化学蒸汽沉积 (CVD) 探索WS2/MoS2异质连接的选择性合成.
- 展示种子缺陷工程来控制异质的方向.
主要方法:
- 在C切的蓝宝石基板上采用了两步CVD工艺.
- 单层MoS2作为一个二维 (2D) 种子晶体生长.
- 用于控制MoS2边缘形态和随后的WS2生长.
主要成果:
- 在MoS2上使用超清的MoS2种子 (含H2) 实现了WS2的选择性横向异质,形成了尖的平面异质连接.
- 在MoS2上使用带有边缘粒子 (没有H2) 的MoS2种子实现了WS2的选择性垂直异质聚变,形成垂直异质结.
- 该研究表明通过种子晶体工程精确控制WS2/MoS2异质连接的方向.
结论:
- 一个可控制的两步CVD过程使得TMDC单层的选择性横向和垂直异质.
- 单层MoS2的种子缺陷工程是控制异质向的关键.
- 这项工作为先进电子设备的2D异质连接架构的原子层制造提供了新的途径.


