原子级薄 WSe2 层中由共价键合诱导的强声子散射
介观与纳米尺度物理
2018-12-07 v1
摘要
在采用二维范德瓦耳斯材料的纳米器件应用中，通过纳米尺度界面的散热可能是优化器件性能的关键问题。利用时域热反射测量技术，我们研究了夹在顶部 Al、Au、Ti 金属层和底部 Al2O3 衬底之间的单层（n=1）和双层（n=2）WSe2 薄片的面外热输运。在这些具有异质和同质结的纳米尺度结构中，我们观察到热边界电阻（TBR）随 WSe2 层数增加而显著增强。特别是，当金属由 Al 变为 Au 再变为 Ti 时，我们发现 TBR 随 WSe2 厚度呈现出有趣的趋势：以无 WSe2 系统的 TBR 为参考，n=1 的 TBR 减小，而 n=2 的 TBR 增大。该结果清楚地表明，Ti 的较强键合导致金属与 WSe2 层之间热传导更好，但反过来引起第一和第二 WSe2 层之间声子态密度的巨大失配，使得 WSe2-WSe2 界面成为 n=2 的主要热阻。利用光电子能谱和光学二次谐波产生技术，我们确认金属化引起 W 离子价态变化，并恢复了双层 WSe2 的非中心对称性。
引用
@article{arxiv.1812.02383,
title = {Covalent-bonding-induced strong phonon scattering in the atomically thin WSe2 layer},
author = {Young-Gwan Choi and Do-Gyeom Jeong and H. I. Ju and C. J. Roh and Geonhwa Kim and Bongjin Simon Mun and Tae Yun Kim and Sang-Woo Kim and J. S. Lee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1812.02383},
year = {2018}
}
备注
23 pages, 5 figures