用于 MoSe$_2$ 单层带隙工程与侧向结形成的原子级平坦介电图案
材料科学
2024-10-22 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
将精确的溅射刻蚀方法与原子层沉积腔内后续的 AlO 生长相结合，能够制备出原子级平坦的 SiO 和 AlO 侧向图案。将 MoSe 单层转移到这些介电调制的基底上会形成侧向异质结，平坦的基底形貌导致结区内的应变极小。开尔文探针力显微镜 (KPFM) 测量显示，界面处的接触电势差 (CPD) 存在显著变化，其中 AlO 区域引起 CPD 增加 230~mV。空间分辨光致发光光谱揭示了不同介电区域中性激子和带电激子物种的谱权重变化。在 AlO 侧，费米能级更靠近导带，导致三激子与激子比例更高，表明带隙变化与 CPD 变化一致。此外，瞬态反射光谱突出了介电环境对载流子动力学的影响，SiO 侧表现出中性激子复合特有的快速载流子衰减。相比之下，AlO 侧表现出较慢的混合衰减行为，与三激子反向转化为激子相一致。这些结果证明了介电基底工程如何调控邻近二维材料的电子和光学特性，从而允许先进结的可扩展制备，以用于新型（光）电子学应用。
引用
@article{arxiv.2409.18518,
title = {Atomically Flat Dielectric Patterns for Band Gap Engineering and Lateral Junction Formation in MoSe$_2$ Monolayers},
author = {Philipp Moser and Lukas M. Wolz and Alex Henning and Andreas Thurn and Matthias Kuhl and Peirui Ji and Pedro Soubelet and Martin Schalk and Johanna Eichhorn and Ian D. Sharp and Andreas V. Stier and Jonathan J. Finley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.18518},
year = {2024}
}
备注
24 pages, 5 figures. SI: 2 pages, 3 figures. We welcome your feedback!