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oe1(光电查) - 科学论文

192 条数据
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  • 通过表面合金形成揭示金在二维二硫化钼生长中的作用

    摘要： 通过一系列对照实验确认了在金辅助化学气相沉积（CVD）二硫化钼过程中形成了钼-金表面合金。我们采用金属有机化学气相沉积（MOCVD）系统在受控环境中进行二维二硫化钼生长。依次注入钼和硫前驱体时，在二氧化硅/硅基底上未生成任何二硫化钼，但在金基底上生长出原子级薄层二硫化钼，表明形成了合金相。对样品截面的透射电子显微镜观察证实该合金相仅存在于近表面区域。这些结果表明反应中间体为表面合金，且金在金辅助CVD中的作用是在近表面形成原子级薄的钼储备层。该机制与不涉及任何合金相形成的MOCVD有明显区别。

    关键词： 二硫化钼、表面合金、二维材料、化学气相沉积、金属有机化学气相沉积

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [IEEE ESSDERC 2018 - 第48届欧洲固态器件研究会议（ESSDERC） - 德国德累斯顿（2018年9月3日-2018年9月6日）] 2018年第48届欧洲固态器件研究会议（ESSDERC） - 评估自组装单分子层栅介质对MoS2场效应晶体管迁移率影响的门控四探针法

    摘要： 本研究报道了通过基于自组装单分子层（SAM）的栅极介电质对二硫化钼（MoS2）场效应晶体管（FETs）沟道迁移率进行界面工程调控的方法。采用四探针栅控技术消除了接触电阻对沟道迁移率的影响。SAM的形成对提升MoS2 FETs沟道迁移率具有关键作用——由于MoS2/SAM结构能实现优异的界面特性，其沟道迁移率最高可达19 cm2/Vs。该研究为二维材料基薄膜器件的应用与开发开辟了界面工程这一重要研究方向。

    关键词： 场效应晶体管、界面特性、沟道迁移率、自组装单分子层、二硫化钼

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • TaN中间层对溅射沉积的贫铜Cu2ZnSnS4与Mo背接触反应的影响

    摘要： 采用厚度为3至12纳米的超薄氮化钽（TaN）中间层（IL）来抑制钼（Mo）与铜锌锡硫（CZTS）之间不利的界面反应。通过X射线光电子能谱（XPS）、拉曼光谱、X射线衍射分析以及扫描透射电子显微镜（STEM）对样品的形貌、化学和结构特性进行了表征。利用飞行时间二次离子质谱（TOFSIMS）、能量色散X射线光谱（EDX）和电子能量损失光谱（EELS）进行元素分析。薄的TaN IL在600摄氏度下对硫（S）蒸气表现出化学反应性，S掺入TaN降低了Mo薄膜近表面区域的S浓度，从而提高了硫化钼的电导率。使用非化学计量四元化合物CZTS靶材配合TaN IL能够最小化MoS2层的厚度并减少Mo/CZTS界面的空隙形成。此外，TaN IL的引入还提高了CZTS/Mo薄膜相对于钠钙玻璃基底的抗划伤硬度。

    关键词： 界面工程、二硫化钼、空位减少、氮化钽中间层、元素外扩散、溅射生长的铜锌锡硫

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • B、N、P和Al掺杂MoS2对SO2气体分子的吸附：DFT研究

    摘要： 本文采用密度泛函理论（DFT）计算研究了B、N、P和Al掺杂MoS2对SO2的吸附行为，包括其能带结构、态密度、电荷转移等特性。结果表明SO2倾向于吸附在MoS2的Mo原子顶端。研究发现SO2在Al-MoS2上具有较强吸附作用，吸附能达-1至-2.33eV；其中最佳吸附位点为Al-MoS2的Mo原子顶端，最大吸附能Ea为-2.33eV，最佳电荷转移量为-0.343e，最短键距d为1.763?。这些发现证实Al-MoS2可用于环境中的SO2检测。

    关键词： 二氧化硫吸附、二硫化钼、铝掺杂二硫化钼、掺杂二硫化钼、密度泛函理论研究

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 衬底耦合对单层MoS2晶体管性能和变异性的影响

    摘要： 我们研究了衬底耦合对单层二硫化钼场效应晶体管（FET）的变异性和器件特性的影响。实验中，我们在SiO2/Si衬底上制备并表征了三组背栅FET，每组器件代表MoS2与SiO2之间不同的界面能。同时研究了一组构建在六方氮化硼（h-BN）衬底上的器件，作为MoS2与SiO2完全解耦的第四组。电学测量结果显示：随着界面能降低，关键FET器件参数（接触电阻、迁移率和亚阈值摆幅）显著改善，器件变异性明显减小。我们将器件特性的改善归因于界面陷阱密度降低和带电杂质散射的抑制。本研究确立了衬底耦合对单层二硫化钼FET性能与变异性的关键作用。

    关键词： 界面能、可变性、场效应晶体管、二硫化钼

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 锗烯/MoS?异质双层结构的电学与光学性质：第一性原理研究

    摘要： 第一性原理计算研究了锗烯/MoS?异质结的结构、电子和光学性质。结果表明，锗烯与MoS?层间较弱的范德华耦合可导致显著的带隙开启（53 meV），同时保持锗烯的线性色散狄拉克锥。外加电场不仅能增强两层间相互作用强度，还可线性调控锗烯与MoS?层间的电荷转移，从而实现可调谐带隙。此外预测该异质结的光学吸收强度较分离单层有所降低。这些发现表明，Ge/MoS?杂化材料可设计为同时需要有限带隙和高载流子迁移率的器件。

    关键词： 异质双层、光学性质、带隙、电场、锗烯/二硫化钼

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • 用于氢电生成的二硫化钼晶体电化学剥离

    摘要： 过渡金属二硫化物（TMDs）因其电学、催化和光学性能在缩减至单层时显著增强且更具实用性，近期已成为二维材料领域的新星。其中单层二硫化钼（MoS2）因具有实用带隙的半导体特性、增强的光致发光效应，更重要的是其对电化学析氢反应展现出优异催化性能而备受关注。本研究通过简便快速的水溶液电化学自上而下剥离法，从天然MoS2晶体制备出具有高效析氢催化性能的薄层MoS2纳米片。借助扫描透射电子显微镜（STEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线光电子能谱（XPS）和拉曼光谱完成结构与化学表征后，通过电化学测试对比了该材料与广泛采用的化学锂插层/剥离法所得MoS2纳米片在酸性溶液中的析氢催化性能。结果表明，电化学剥离法制备的MoS2具有比化学剥离产物更低的塔菲尔斜率。

    关键词： 析氢反应、二硫化钼、电化学、层状化合物、剥离

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • MoS2涂层或底层薄膜对银纳米粒子阵列局域表面等离子体共振的调控

    摘要： 近期，利用周期性排列的金属纳米结构研究光-物质耦合现象引起了广泛关注。由于硫（硫化物原子）与金、银等金属原子间具有良好键合特性，且二硫化钼（MoS2）等二维材料的光学跃迁会随薄膜原子厚度变化，这类阵列的等离子体行为受二维材料层厚度影响的问题变得尤为重要。本研究通过数值模拟对比了银纳米颗粒（AgNPs）有序阵列分别附着于玻璃基底、镀有不同厚度MoS2层的玻璃基底，以及先附着AgNPs后镀覆渐变厚度MoS2薄膜的三种构型。结果表明：相较于未包覆的玻璃/AgNPs界面，四层MoS2超晶格包覆可使等离子体灵敏度显著提升；当采用不同厚度MoS2包覆玻璃基底并负载AgNPs时，随着MoS2层数增加会出现明显的红移现象，该吸收带源于银晶格与MoS2层间的强激子-等离子体耦合。值得注意的是，MoS2/AgNPs界面下方存在显著的电场增强效应，同时检测灵敏度也获得大幅提升。由此可实现更高灵敏度的AgNPs/MoS2基等离子体生物传感器设计——实验证实，包覆数层MoS2的AgNPs可使灵敏度提高约210.26%。

    关键词： 灵敏度，二硫化钼，银纳米粒子阵列，生物传感器，局域表面等离子体共振

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • MoS?高锂化过程中的拓扑化学路径

    摘要： MoS2/RGO（还原氧化石墨烯）电极的锂化过程反复实现了超过1000 mA·g–1的实验容量，相当于每克MoS2至少可嵌入6个锂当量。据我们所知，目前文献中仍缺乏令人信服的解释。多数研究假设会发生相分离生成Li2S和单质Mo，但这仅能解释最高669 mA·g–1的容量（对应4个锂的交换）。虽然Li-Mo合金的形成可能解决该问题，但Li/Mo体系并不存在任何二元相。若确实检测到Li2S形成迹象，其实验容量始终低于700 mAh·g–1。我们提出一种拓扑化学机制，可在1000 mAh·g–1容量下维持多次充放电循环（相当于每个MoS2化学式单元交换至少6个锂）。该拓扑反应路径避免了分解为二元相，从而防止MoS2组分分离。在整个锂化/脱锂过程中，Mo原子层保持明显分层结构，仅通过硫和锂原子的微小位移与重排产生伸缩变化。当每个MoS2化学式单元嵌入6个锂时，所有中心硫原子均被包裹在相互连接的Mo-S层中，形成由锂阳离子配位的S2–和Mo2–阴离子形式。类似结构在Zintl相领域已有报道。我们的第一性原理晶体结构预测研究描述了锂化/脱锂过程中通过转化反应实现的这一拓扑路径。沿拓扑路径优化的所有相均呈现明显的Mo分层特征，从而在垂直于这些Mo平面的方向上产生一系列占主导地位的类001衍射峰。我们提出的机制解释了为何MoS2/RGO纳米复合材料能可逆地实现如此高的容量。

    关键词： 拓扑路径，晶体结构预测，总能量计算，二硫化钼，锂-钼-硫三元相，锂离子电池，锂

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 原位加热透射电子显微镜揭示垂直排列二维MoS?层的结构演化

    摘要： 得益于表面暴露的高密度层边缘结构，垂直排列的二维（2D）二硫化钼（MoS2）层近期在电催化与化学传感领域展现出卓越性能。随着其在高温应用场景中的适用性不断增强，明确其热致结构与化学稳定性并阐明内在机理至关重要。尽管针对水平排列二维MoS2层已有多种非原位和原位表征手段，但垂直排列二维MoS2层的直接原位加热研究及其近原子尺度动态的实时观测从未实现，导致其热稳定性认知不足。此外，表面暴露的垂直排列二维MoS2层所具有的几何优势，有望揭示层间范德华（vdW）间隙的结构动力学及其与热能的关联——这是其他几何构型的二维MoS2层无法实现的。本研究报道了对洁净转移的垂直排列二维MoS2层进行高达1000°C的全面原位加热透射电镜研究，加热过程中新观察到若干显著现象：(1) 始于约875°C时，具有不同晶粒取向的垂直二维MoS2层域间空隙的形成与扩展；(2) 约950°C时伴随Mo纳米颗粒生成的二维MoS2层分解（该温度远低于其块体材料的熔点）；(3) 分解始于表面暴露的二维层垂直边缘位点（该结论得到分子动力学模拟的一致验证）。这些新发现将为理解支配一般范德华二维晶体结构稳定性的热力学原理提供关键见解，并为潜在高温应用中的材料设计与优化提供重要技术指导。

    关键词： 范德华间隙、原位加热、结构演化、二硫化钼、二维、垂直排列、透射电子显微镜、热稳定性、分子动力学模拟

    更新于2025-09-23 15:19:57