高温下电子辐照对单层 MoS2 的影响

电子辐照对二维材料的影响是一个重要的课题，这对于正确解释电子显微镜实验以及电子束光刻的可能应用都至关重要。最近的研究表明，在理论模型中包含非弹性散射损伤的重要性，以及二维 MoS2 在电子辐照下缺乏氧效应，但温度的作用尚未在定量水平上得到探索。在此，我们展示了温度对缺陷产生和缺陷动力学的影响。通过扫描透射电子显微镜测量 MoS2 中硫原子的位移截面，我们发现，在高达 150°C 的温度下，缺陷产生的概率增加，这与理论预测一致。然而，在更高温度下，观察到的截面反而减小。尽管截面看似减小，但我们发现，升高的温度并不会像这个现象所暗示的那样减少缺陷的产生，而是由于产生的空位在检测前快速扩散，导致在测量视野之外形成空位线和孔洞，从而掩盖了损伤。结合实验数据和已有的位移截面理论模型，我们估算出 MoS2 中硫空位的迁移能垒为 0.26 ± 0.13 eV。这些结果标志着向全面理解 MoS2 中的电子束损伤迈出了又一步。