基于中性原子表征 2D 材料原子尺度表面无序
材料科学
2025-11-04 v1 应用物理
摘要
二维 (2D) 过渡金属硫化物 (TMDs)，如 MoS2，因其高载流子迁移率和可调带结构，具有广泛应用于电子器件和传感器的潜力。在 2D TMD 器件中，表面和界面干净程度会严重影响器件性能和可重复性。即便是在超高真空 (UHV) 下准备的样品表面也可能受到污染，导致无序。对于此类样品，亚单层水平的污染物基本被忽视，常规的表面表征技术在检测此类吸附物方面能力有限。本文应用扫描氦镜显微镜 (SHeM)，这是一种非破坏且高度灵敏的技术，来探讨 2D MoS2 表面的干净程度。我们的测量结果表明，即便是微量的偶然碳也会在 MoS2 表面引起原子尺度的无序，导致氦衍射消失。通过跟踪氦反射率随时间的变化，我们量化了不同微观区域表面有序度的衰减，发现平坦区域比靠近边缘的区域更易受污染。这些发现凸显了即便在 UHV 下，2D 材料表面有序度的脆弱性，并表明 SHeM 作为一种用于非破坏性 2D 材料表面干净程度表征的强大工具。该方法为 2D 材料质量的大面积表征提供了一条新途径。
引用
@article{arxiv.2511.00770,
title = {Characterising Atomic-Scale Surface Disorder on 2D Materials Using Neutral Atoms},
author = {Chenyang Zhao and Sam M. Lambrick and Ke Wang and Shaoliang Guan and Aleksandar Radic and David J. Ward and Andrew P. Jardine and Boyao Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.00770},
year = {2025}
}