利用4D-STEM对单层WSe$_2$中单个钒掺杂原子诱导负电荷的原子尺度成像
材料科学
2023-10-16 v1
摘要
为调控半导体二维（2D）过渡金属硫族化合物的电子与磁学性质，掺杂研究已广泛开展。掺杂结果取决于多种因素，包括宿主材料的本征性质、所用掺杂剂的性质、其空间分布以及与其他类型缺陷的相互作用。透彻的原子级分析对于充分理解这些机制至关重要。本工作中，利用四维扫描透射电子显微术（4D-STEM）研究了分子束外延生长的单层钒掺杂WSe。通过基于质心的重构生成原子尺度图谱，可可视化单个V原子周围的电场与静电势。为提供定量见解，这些结果成功与基于第一性原理计算并考虑透镜像差的多片层图像模拟进行了比对。最后，检测到V掺杂剂周围的负电荷表现为静电势下降，明确证明4D-STEM可用于探测并精确分析半导体2D材料中的单掺杂剂电荷态。
引用
@article{arxiv.2310.09246,
title = {Atomic scale imaging of the negative charge induced by a single vanadium dopant atom in monolayer WSe$_2$ using 4D-STEM},
author = {D. Dosenovic and K. Sharma and S. Dechamps and J. -L. Rouviere and Y. Lu and A. Mordant and M. den Hertog and L. Genovese and S. M. -M. Dubois and J. -C. Charlier and M. Jamet and A. Marty and H. Okuno},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.09246},
year = {2023}
}
备注
17 pages, 4 figures and Supporting Information