单层MoS?与SiO?和Al?O?绝缘体的能带排列——基于内光电发射研究

摘要： 通过大面积单层2H-MoS?薄膜（沉积于非晶态(a-)SiO?或Al?O?表面）的内部光电发射(IPE)技术，可测定半导体价带(VB)相对于绝缘体导带(CB)参考能级的能量位置。该方法能比较MoS?价带顶能量与同种绝缘体界面处(100)硅衬底晶体的相应能级。尽管测得a-Al?O?的导带比SiO?低约1 eV（以Si价带顶为基准），但研究者发现从MoS?价带产生IPE时，其光谱阈值几乎未发生偏移。这一现象表明MoS?/a-Al?O?界面存在电中性破坏，导致势垒升高约1 eV。该结论得到以下证据支持：相较于MoS?/a-SiO?界面，MoS?/a-Al?O?界面的IPE阈值对电场依赖性显著更弱，暗示存在负电荷和/或界面偶极子。因此，通用的电子亲和能规则(EAR)并不适用于描述二维材料/绝缘体界面的能带排列。