WS$_2$ 纳米晶中各向异性掺杂与应变结构的生长动力学驱动
材料科学
2026-05-14 v1 光学
摘要
掺杂分布在二维半导体中通常假设为随机的，这限制了确定性缺陷工程的可能性。本文展示，非平衡生长动力学可被利用以定义锆掺杂 WS 单层中掺杂驱动的应变结构。通过同步 X 射线荧光技术，我们识别出沿晶体 bisectors 的锆优先掺杂，呈现与锆含量反相关。一种含单个动力学参数的吸附-生长-扩散模型定量地捕捉了由于优先角落吸附和化学气相沉积过程中扩散受限而产生的掺杂分离现象。高光谱拉曼成像显示，机械诱导的振动响应揭示了与掺杂各向异性分布相关的局部拉伸应变通道（）。该 regime 表现为 W 位点敏感的面内模的消耗，以及局部 模（210~cm）的出现，我们的第一性原理计算将其归因于反位相 VV 振荡。这些发现建立了动力学分离作为二维半导体中确定性化学与应变结构的途径，使可实现可编程缺陷景观和合成中的应变工程。
引用
@article{arxiv.2605.13577,
title = {Anisotropic Dopant and Strain Architectures in WS$_2$ Nanocrystals Driven by Growth Kinetics},
author = {Frederico B. Sousa and Raphaela de Oliveira and Matheus J. S. Matos and Elizabeth Grace Houser and Igor Ferreira Curvelo and Zhuohang Yu and Mingzu Liu and Felipe Menescal and Gilmar Eugenio Marques and Leandro M. Malard and Mauricio Terrones and Bruno R. Carvalho and Helio Chacham and Marcio D. Teodoro},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.13577},
year = {2026}
}