通过脉冲激光沉积在蓝宝石和GaN基板上生长的大面积MoS2膜

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:

• 二硫化物 (MoS) 是一个有前途的2D材料,用于电子和光电子应用.
• 高质量的MoS₂膜的受控合成对于设备制造至关重要.

研究的目的:

• 使用脉冲激光沉积 (PLD) 在蓝宝石和GaN/蓝宝石基板上制备几层MoS₂薄膜.
• 描述合成的MoS₂膜的结构,化学和电气性能.
• 研究MoS₂膜和MoS₂/GaN异质连接中的当前传输机制.

主要方法:

• 脉冲激光沉积 (PLD) 用于薄膜合成.
• 拉曼光谱,X射线光电子光谱 (XPS),X射线衍射 (XRD) 和高分辨率传输电子显微镜 (HRTEM) 用于表征.
• 温度依赖的板电阻,霍尔效应测量和导电原子力显微镜 (c-AFM) 用于电传研究.

主要成果:

• 具有良好的平面内对齐的MoS₂薄膜的长轴生长被XRD证实.
• 通过拉曼光谱学验证了大面积的均薄膜厚度.
• 在MoS2片中观察到高n型兴奋剂 (n_s~1-3.4 × 10¹³ cm^-2) 的捐赠者电离能为93 ± 8 meV.
• 对于MoS₂/GaN异质连接,证明了与Schottky屏障高度为~0.36 eV的纠正行为.

结论:

• PLD是一种可行的技术,用于生产高质量的,几层的MoS₂膜,具有受控的特性.
• MoS₂膜和MoS₂/GaN异质连接的电特性适用于电子和光电子设备应用.
• 这些发现支持PLD培养的MoS₂在GaN上的可扩展应用在未来的电子和光电子设备中.