具有大晶粒与层数可控的 cm² 尺度 MoTe₂ 薄膜合成
材料科学
2022-01-06 v1
摘要
由于其多晶型之间的能量差很小，MoTe₂ 可访问完整的电子态谱，从 2H 半导体态到 1T 半金属态，以及从 Td 外尔半金属态到低温下 1T 和 Td 相中的超导态。因此，它是相变研究以及量子自旋霍尔效应和拓扑超导等量子现象的模型体系。对 MoTe₂ 及其潜在应用的细致研究需要具有高通晶度和厚度可控的大面积 MoTe₂ 薄膜。在此，我们展示了具有层数控制和跨数微米大晶粒的 2H MoTe₂ 薄膜的 cm² 尺度合成。层数控制通过控制前驱体 MoOx 薄膜的初始厚度实现，该前驱体通过原子层沉积在蓝宝石衬底上沉积并随后碲化。尽管是范德瓦耳斯外延，但发现前驱体-衬底界面关键地决定了所得 MoTe₂ 薄膜的厚度均匀性与晶粒尺寸：生长在蓝宝石上的 MoTe₂ 呈现均匀薄膜，而生长在非晶 SiO₂ 衬底上的 MoTe₂ 形成岛状结构。该合成策略将层数控制与生长条件的不稳定性解耦以获得稳健的生长结果，并适用于生长其他具有层数控制的过渡金属硫族化物。
引用
@article{arxiv.2010.09664,
title = {Cm2 Scale Synthesis of MoTe2 Thin Films with Large Grains and Layer Control David},
author = {David J. Hynek and Raivat M. Singhania and Shiyu Xu and Benjamin Davis and Lei Wang and Milad Yarali and Joshua V. Pondick and John M. Woods and Nicholas C. Strandwitz and Judy J. Cha},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.09664},
year = {2022}
}
备注
6 figure