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通过离子注入对 MoSe2 薄片进行氯掺杂

材料科学 2021-09-27 v1

摘要

将过渡金属硫族化物(TMDs)高效集成到当前电子器件技术中,需要掌握有效调控其光电特性的技术。具体而言,可控掺杂至关重要。对于传统块体半导体,离子注入是最成熟、可提供稳定且可调掺杂的方法。本工作中,我们展示了通过低能 Cl+\rm Cl^+ 离子注入并辅以毫秒级闪光灯退火(FLA)在MoSe2薄片中实现n型掺杂。我们进一步表明,峰值温度约1000 {\deg}C的3 ms FLA足以使注入后的MoSe2再结晶。通过二次离子质谱测量了少数层厚MoSe2中的Cl分布。由Raman活性的 A1g\rm A_{1g} 声子模因Fano效应而产生的软化与红移,确定了电子浓度随Cl注量的增加而增加。电学测量证实了Cl注入MoSe2的n型掺杂。我们的密度泛函理论计算与实验温度依赖微拉曼光谱数据对比表明,Cl原子作为替代施主杂质并入MoSe2的原子网络中。

关键词

引用

@article{arxiv.2109.11880,
  title  = {Chlorine doping of MoSe2 flakes by ion implantation},
  author = {Slawomir Prucnal and Arsalan Hashemi and Mahdi Ghorbani-Asl and René Hübner and Juanmei Duan and Yidan Wei and Divanshu Sharma and Dietrich R. T. Zahn and René Ziegenrücker and Ulrich Kentsch and Arkady V. Krasheninnikov and Manfred Helm and Shengqiang Zhou},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2109.11880},
  year   = {2021}
}

备注

32 pages, 10 figures