电活性二茂铁基功能化MoS2的电子性质
材料科学
2024-06-13 v1 介观与纳米尺度物理
应用物理
摘要
将氧化还原活性分子附着到过渡金属二硫属化物（TMDs，如MoS2）上，是通过控制接枝分子的氧化还原状态以及施加的电势来设计电化学可切换器件的一种有前景的方法，从而控制材料的电荷/自旋输运性质。在这项工作中，缺陷等离子体处理的MoS2被二茂铁衍生物功能化，并通过各种表征技术（如拉曼光谱、光致发光光谱、X射线光电子能谱、原子力显微镜（AFM）和电化学）进行了深入研究。此外，还测量了面内和面外导电AFM（I-V和一次导数dI/dV-V曲线），以研究MoS2的化学功能化对电子输运性质的影响。虽然对于原始MoS2，导带和价带分别位于电极费米能级以上0.7 eV和以下1.2 eV，但在等离子体处理后，在MoS2导带以下约0.45 eV的能量范围内测量到了额外的态，归因于硫空位。对于二茂铁功能化的MoS2，由于缺陷愈合，不再观察到硫空位态。然而，在dI/dV-V曲线中，较低电压处的两个凸起表明通过二茂铁HOMO（位于MoS2带隙中费米能级以下约0.4-0.6 eV）对电子输运有贡献。这些结果与理论密度泛函理论（DFT）计算和紫外光电子能谱（UPS）测量非常吻合。
引用
@article{arxiv.2404.10565,
title = {Electronic Properties of Electroactive Ferrocenyl-Functionalized MoS2},
author = {Trung Nghia Nguyên Lê and Kirill Kondratenko and Imane Arbouch and Alain Moréac and d Jean-Christophe Le Breton and Colin van Dyck and Jérôme Cornil and Dominique Vuillaume and Bruno Fabre},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.10565},
year = {2024}
}
备注
Full manuscript with figures and supporting information