給你上帝之眼,好好瞅瞅WS2單晶

2021-03-01 二維加

缺陷之間的較量

前菜/Appetizer

化學氣相沉積（CVD）法製備的過渡金屬二硫族化物（TMdCs）通常會有大量缺陷，諸如晶界、空穴、雜質等。晶界會制約電子傳輸，空穴會帶來載流子散射和摻雜效應，缺陷勢必會影響TMdCs的光電性質。如今，TMdCs中的非金屬缺位已被廣泛研究，但金屬缺位卻鮮有報導，那麼這兩種缺陷之間究竟有何區別呢？若想解惑，我們首先需要得到一個完美的研究對象並建立一個巧妙的研究方法。


主菜/Main Course

基礎科學研究所（IBS）的集成納米結構物理中心（CINAP）的Young Hee Lee團隊探究了WS2單晶中不同種類缺陷之間的差異，首次表明金屬W缺位較之非金屬S缺位對WS2的性質影響更大。他們通過CVD法製得了由含S缺位的三角區域和含W缺位的三角區域交替拼接而成的六邊形WS2單晶，並通過光致發光光譜（PL）、拉曼光譜和（Raman）和掃描光電子顯微鏡（SPM）研究有力揭示了S缺位和W缺位兩種缺陷的分布。基於此判斷，他們按區域搭建了電極，測試了不同區域的電學性質，發現金屬W缺位對電子遷移率的負面影響較之非金屬S缺位高了足足一個數量級。

餐後甜點/Desser

洞察於微觀，方知真相

大家通常將限制TMdCs電學性質的因素歸因於非金屬硫缺位，殊不知金屬缺位才是影響其宏觀性質的真正罪魁禍首。該工作首先藉助精細表徵實現了對兩種缺陷區域的清晰分辨，緊接著按區域構築器件對材料電學性質進行表徵，從而完美揭示了不同缺位缺陷對材料性質的影響，如此令人驚嘆的工作怎能不發Adv. Mater.！

DOI:10.1002/adma.201605043

Boss 

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