通过远程 N2 等离子体暴露实现 MoS2 的共价氮掺杂与压缩应变
材料科学
2016-11-03 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
为了在异质结和 p-n 同质结中实现理想的器件性能，对二维材料进行可控掺杂备受推崇。在此，我们提出了一种通过远程 N2 等离子体表面处理对 MoS2 进行氮掺杂的有效策略。通过使用原位 X 射线光电子能谱监测 MoS2 在 N2 等离子体暴露下的表面化学性质，我们确定了 MoS2 中存在共价键合的氮，并确定硫族元素硫被氮取代是掺杂机制。此外，电学表征表明，通过氮掺杂实现了 MoS2 的 p 型掺杂，这与理论预测一致。值得注意的是，我们发现氮的存在会在 MoS2 结构中诱导压缩应变，这是过渡金属二硫属化物材料中由取代掺杂诱导应变的首个证据。最后，我们的第一性原理计算支持了这种应变的实验演示，并阐明了 MoS2 中氮掺杂浓度与压缩应变之间的相关性。
引用
@article{arxiv.1607.08092,
title = {Covalent Nitrogen Doping and Compressive Strain in MoS2 by Remote N2 Plasma Exposure},
author = {Angelica Azcatl and Xiaoye Qin and Abhijith Prakash and Chenxi Zhang and Lanxia Cheng and Qingxiao Wang and Ning Lu and Moon J. Kim and Jiyoung Kim and Kyeongjae Cho and Rafik Addou and Christopher L. Hinkle and Joerg Appenzeller and Robert M. Wallace},
journal= {arXiv preprint arXiv:1607.08092},
year = {2016}
}