Особенности морфологии и оптических свойств наноструктур дисульфида молибдена от мономолекулярного слоя до фрактолообразной субструктуры
Минобрнауки России , Государственное заданиуВУЗам в сфере научной деятельности на 2017-2019 годы., № 16.8158.2017/8.9.
Поступила в редакцию: 25 февраля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 июня 2019 г.
Целью работы является показать влияние толщины слоев на особенности морфологии и оптических свойств наноструктур MоS2, в том числе мономолекулярных слоев, образующихся при газотранспортном переносе паров серы в горячую зону реактора с металлическим молибденом и последующем осаждении на подложку из слюды (мускавит). Результаты исследования методами атомной силовой микроскопии АСМ, оптической спектроскопии поглощения и рамановской спектроскопии наноструктур дисульфида молибдена разной толщины, полученных при различных температурах газотранспортного синтеза, показывают, что в интервале температур 525-600oC можно получить мономолекулярный слой MоS2, содержащий тригональные домены и обладающий шириной запрещенной зоны 1.84 эВ при прямозонном оптическом переходе с образованием экситонов при комнатной температуре. Впервые получены фракталообразные субструктуры, в рамановских спектрах которых значения мод внутрислоевых и межслоевых колебаний E12g 377.5 и A1g 403.8 см-1 отличаются не только от соответствующих значений мод мономолекулярного слоя, но и от известных значений объемных образцов. Частота внутрислоевой моды в этих образцах E12g 377.5 см-1 имеет минимальное из всех известных значений. Ключевые слова: дисульфид молибдена, газотранспортный синтез, мономолекулярный слой, прямозонный переход, тригональные домены.
- K.S. Novoselov, D. Jiang, F. Schedin, T.J. Booth, V.V. Khotkevich, S.V. Morozov, A.K. Geim. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 102, 10451 (2005)
- J.R. Schaibley. Nature Rev. Mater., 1, 16055 (2016)
- J.A. Jaszczak, M.S. Rumsey, B. Luca, S.A. Hackney, M.A. Wise, C.J. Stanley, J. Spratt. Minerals, 6 (4),115 (2016)
- Л.А. Чернозатонский, А.А. Артюх. УФН, 188 (1), 3 (2018)
- И.В. Антонова. ФТП, 50 (1), 67 (2016)
- Zhang Gong, Huijuan Liu, Jiuhui Qu. Jinghong Li. Energy Environ. Sci., 9, 1190 (2016)
- S. Bertolazzi, J. Brivio, A. Kis. ACS Nano, 5 (12), 9703 (2011)
- Y. Li, C.M. Araujo, W. Luo, R. Ahuja. Condens. Matter, 1211, 4052 (2012)
- J. Feng, X. Qian, C. Huang, W. Li. J. Nature Photonics, 6 (12), 866 (2012)
- K.F. Mak, K. He, C. Lee, G.H. Lee, J. Hone, T.F. Heinz, J. Shan. Nature Materials, 12 (3), 207 (2012)
- A.A. High, E.E. Novitskaya, L.V. Butov, M. Hanson, A.C. Gossard. Science, 321, 229 (2008)
- G. Eda, H. Yamaguchi, D. Voiry, T. Fujita, M.W. Chen, M. Chhowalla. Nano Lett., 11 (12), 5111 (2011)
- J.N. Coleman, M. Lotya, A. O'Neill, S.D. Bergin, P.J. King, U. Khan, K. Young, S.A. Gaucher, R.J. Smith, I.V. Shvets, S.K. Arora, G. Stanton, H.Y. Kim, K. Lee, G.T. Kim, G.S. Duesberg, T. Hallam, J.J. Boland, J.J. Wang, J.F. Donegan, J.C. Grunlan, G. Moriarty, A. Shmeliov, R.J. Nicholls, J. M.Perkins, E.M. Grieveson, K. Theuwissen, D.W. McComb, P.D. Nellist, V. Nicolosi. Science, 331 (6017), 568 (2011)
- Z. Zeng, Z. Yin, X. Huang, H. Li, Q. He, G. Lu, G. Boey, F.H. Zhang. Angew. Chem. Int. Ed., 50 (47), 11093 (2011)
- H. Li, Z.Y. Yin, Q.Y. He, H. Li, X. Huang, G. Lu, D.W.H. Fam, A.I.Y. Tok, Q. Zhang, H. Zhang. Small, 8, 63 (2012)
- Zhang Gong, Huijuan Liu, Jiuhui Qu. Jinghong Li. Energy Environ. Sci., 9, 1190 (2016)
- F. Xia, H. Wang, D. Xiao, M. Dubey, A. Ramasubramaniam. Nature Photonics, 8, 899 (2014)
- J. Zhang, T. Wang, P. Liu, S. Li, R. Dong, X. Zhuang. M. Chen, X. Feng. Energy Environ. Sci., 9, 2789 (2016)
- J.R. Schaibley. Nature Rev. Mater., 1, 16055 (2016)
- Intek Сонг, Chibeom Park, Hee Cheul Choi. РСК ADV., 5, 7495 (2015)
- R. Ganatra, Q. Zhang..ACS Nano, 8, 4074 (2014)
- S. Lebegue, O. Eriksson. Phys. Rev. B, 79, 115409 (2009)
- A. Kumar, P.K. Ahluwalia. Eur. Phys. J. B, 85, 186 (2012)
- K. Kobayashi, J. Yamauchi. Phys. Rev. B, 51, 17085 (1995)
- T. Li, G. Galli,. J. Phys. Chem. C, 111, 16192 (2007)
- L. Liu, S.B. Kumar, Y. Ouyang, J. Guo. IEEE Trans. Electron Dev., 58, 3042 (2011)
- Y. Ding. Physica B, 406, 2254 (2011)
- C.Ataca, H. Cahin, S. Ciraci. J. Phys. Chem. C, 116, 8983 (2012)
- R.F. Frindt. J. Phys. Chem. Solids, 24, 1107 (1963)
- T. Boker. Phys. Rev. B, 64, 235305 (2001)
- R. Coehoorn, C. Haas, R.A. de Groot. Phys. Rev. B, 35, 6203 (1987)
- A. Ramasubramaniam. Phys. Rev. B, 86, 115409 (2012)
- T. Cheiwchanchamnangij, W.R.L. Lambrecht. Phys. Rev. B, 85, 205302 (2012)
- Qing Hua Wang, Kourosh Kalantar-Zadeh, Andras Kis, N. Jonathan, Coleman Michael, S. Strano. Nature Nanotechnology, 7, 699 (2012)
- E.S. Kadantsev, P. Hawrylak. Solid State Commun., 152, 909 (2012)
- Y.-H. Lee. Adv. Mater., 24, 2320 (2012)
- Y. Zhan, Z. Liu, S. Najmaei, P.M. Ajayan, J. Lou. Small, 8, 966 (2012)
- Э.П. Домашевская, С.А. Ивков, Аль Хайлани Хасан Исмаил Дамбос, С.В. Рябцев. Конденсированные среды и межфазные границы, 20 (1), 56 (2018)
- Е.Д. Мишина, Н.Э. Шерстюк, А.П. Шестакова, С.Д. Лавров, А.С. Семин, С.В. Сигов, А. Митиоглу, С. Ангел, Л. Кулюк. ФТП, 49 (6), 810 (2015)
- A. Molina-Sanchez, L. Wirtz, Phys. Rev. B, 84, 155413 (2011)
- I. Bilgin, F. Liu, A. Vargas, A. Winchester, M. Ka Lun Man, M. Upmanyu, K.M. Dani, G. Gupta, S. Talapatra, A.D. Mohite, S. Kar. ACS Nano, 1, 23 (2015)
- Mingxiao Ye, Dustin Winslow, Dongyan Zhang, Ravindra Pandey, Yoke Khin Yap. Photonics, 2 (289), 288 (2015)
- Qingqing Ji, Yanfeng Zhang, Teng Gao, Yu Zhang, Donglin Ma, Mengxi Liu, Yubin Chen, Xiaofen Qiao, Ping-Heng Tan, Min Kan, Ji Feng, Qiang Sun, Zhongfan Liupubs. Nano Lett., 13 (8), 3870 (2013)
- Z.Y. Zhu, Y.C. Cheng, U. Schwingenschlogl. Phys. Rev. B, 84 (15), 153402 (2011)
- C. Lee, H.L. Yan, E. Brus, T.F. Heinz, J. Hone, S. Ryu. ACS Nano, 4, 2695 (2010)
- Xiao Li Hongwei. J. Materiomics, 1, 33 (2015)
- Fluka Chemie AG, Buchs, Switzerland Bio-RAD (SpectraBaseSpectrum ID GwfzYmPOMYR)
- P. Bertrand. Phys. Rev. B, 44, 5745 (1991).
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.