纳米级的阴极发光和导电模式扫描电子显微镜的范德瓦尔斯异构结构的异构结构
Hugh Ramsden1,2, Soumya Sarkar1, Yan Wang1
1Department of Materials Science and Metallurgy, University of Cambridge, 27 Charles Babbage Road, Cambridge, CB3 0FS, United Kingdom.
ACS nano
|June 15, 2023
概括
在电子显微镜过程中,范德瓦尔斯异构结构 (vdW-HSs) 中的电荷积累可以动态地对像WSe2这样的材料进行吸附,从而降低性能. CM-SEM和SEM-CL可以描述和减轻这些影响,以实现最佳的设备功能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 范德瓦尔斯异构结构 (vdW-HSs) 对于先进的电子设备至关重要,它们依赖于受控的接口电荷行为.
- 不被检测到的纳米变化应变,兴奋剂或电气完整性可以显著降低设备的性能.
- 在表征过程中了解VDW-HSs中的电荷动态对于可靠的设备制造和操作至关重要.
研究的目的:
- 研究电子束辐射对VDW-HSs的电和光学性能的影响.
- 量化电荷积累及其对六角化 (hBN) 封装中的单层WSe2 (1L-WSe2) 的影响.
- 建立导电模式和阴极发光扫描电子显微镜 (CM-SEM和SEM-CL) 作为纳米尺度对VDW-HSs的表征的工具包.
主要方法:
- 使用导电模式扫描电子显微镜 (CM-SEM) 来量化测量期间的电子流量.
- 使用扫描电子显微镜与阴极光发光 (SEM-CL) 来评估光学属性变化.
- 使用hBN封装的1L-WSe2建模了一个vdW-HS,经过5keV电子辐射.
主要成果:
- 在辐射过程中,CM-SEM量化了显著的电子沉积 (高达70%) 进入vdW-HS.
- 电荷积累动态化了1L-WSe2,在30秒内降低了其CL效率高达30%.
- 为过剩的电子消散提供了通路,恢复了最初的CL信号,证明了电荷减轻.
结论:
- 在电子辐射过程中,VDW-HSs中的电荷捕获是影响设备性能的关键因素.
- CM-SEM和SEM-CL为纳米尺度表征提供了强大的工具包,将VDW-HSs的电和光学特性关联起来.
- 考虑电荷动态对于电子光束光刻和SEM等过程至关重要,以确保VDW-HS设备的最佳性能.
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