基于 THz 纳米显微镜的 MoS$_2$ 纳米线介电常数提取
光学
2025-01-16 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
本文利用基于散射型扫描探针的 THz 纳米显微技术，研究了高品质 MoS 纳米线的纳米尺度光学性质。纳米线由多层核心构成，周围环绕单层边缘。通过实验时域测量，采用扩展的有限偶极子模型描述探针-样品相互作用，提取覆盖 0.6-1.6 THz 范围内无特征的复介电常数谱。实空间映射揭示了纳米线局部介电常数在仪器分辨率限制（约 30 nm）内的变化。聚类分析统计识别出的局部介电常数较低的区域，归因于纳米线边缘高曲率导致局部材料应变或因由表面形变引起的测量信号交叉信噪。纳米线的核心包含两个遵循紧密分布但略有偏移的高斯统计的区域，其复介电常数空间中实部均值约为 5.4，与此前报道的薄膜 MoS 静态介电常数值相符。我们的结果表明，纳米线在纳米尺度上表现出适度的介电异质性，这可由不均匀掺杂或局部缺陷密度变化所解释。我们认为，这种方法对于直接测量其他低维半导体材料体系中的介电无序具有潜在价值。
引用
@article{arxiv.2501.08427,
title = {Dielectric permittivity extraction of MoS$_2$ nanoribbons using THz nanoscopy},
author = {Henrik B. Lassen and William V. Carstensen and Denys I. Miakota and Ganesh Ghimire and Stela Canulescu and Peter U. Jepsen and Edmund J. R. Kelleher},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.08427},
year = {2025}
}