双层石墨烯微结构对WSe2覆盖层核的作用
Saiphaneendra Bachu1, Malgorzata Kowalik2,3, Benjamin Huet3,4
1Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University, University Park, Pennsylvania 16802, United States.
ACS nano
|June 27, 2023
概括
化学蒸汽沉积 (CVD) 石墨烯的堆叠顺序显著影响过渡金属二甲基化物 (TMD) 的生长. 伯纳尔堆叠的双层石墨烯,与层间的失位,促进了WSe2的更高的核密度,与扭曲的双层石墨烯相比.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 表面科学是一门学科.
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 通过化学蒸汽沉积 (CVD) 培养的石墨烯是过渡金属二甲基化物 (TMD) 覆盖层的关键模板.
- 二维 (2D) TMD/石墨烯垂直异构结构对光电子和能源应用具有前景.
- 石墨烯的微观结构异质性对TMD生长的影响尚不清楚.
研究的目的:
- 调查CVD石墨烯的堆叠顺序和扭曲角度如何影响WSe2晶体的核形成.
- 为了将石墨烯的微观结构特征与TMD核密度相关联.
- 了解 WSe2 / 石墨烯异构结构中的合成结构关系,用于选址TMD合成.
主要方法:
- 结合扫描/传输电子显微镜 (S/TEM) 的实验研究.
- 原子反应FFFF反应力场分子动力学模拟.
- 实验观测与理论预测的相关性.
主要成果:
- 在伯纳尔堆叠的双层石墨烯中存在层间失位,但在扭曲的双层石墨烯中不存在.
- 与扭曲的双层石墨烯相比,贝纳尔堆叠的双层石墨烯表现出WSe2的更高的核密度.
- 由应力松驱动的伯纳尔堆叠石墨烯的局部曲,为WSe2.2创造了有利的结合点.
结论:
- CVD石墨烯的微结构性质,特别是层间脱位和曲,决定了TMD核形成.
- 控制石墨烯的结构属性使得TMDs的选择性合成成为可能.
- 这项工作为优化2D异构结构制造用于高级应用提供了洞察力.


