高能电子束诱导的单层 MoS2缺陷工程用于可调光学性质
介观与纳米尺度物理
2025-09-30 v1 材料科学
摘要
二维过渡金属硫化物中的结构缺陷对于调制其光学和电气行为至关重要。然而，在单层范畴内实现精确的缺陷控制是一个重大挑战。本文利用1MeV高能电子束照射策略在单层MoS2中诱导缺陷。通过控制电子束照射时间，可调节缺陷密度，体现在缺陷介导的光致发光特性的演化中。在85K下，约200-300meV低于A激子处出现的光学活性缺陷发射，其强度随暴露时间的延长而系统性增加，并在更高激发功率下饱和。圆偏振分辨光致发光光谱揭示，照射后A激子的阱极偏振显著抑制。补充的X射线光电子能谱识别出照射后MoS2中增强的Mo-O键合特征。库仑探针力学显微镜表明其向p型掺杂行为转变。对温度和功率依赖性光致发光测量进一步阐明了这些缺陷态的光学行为。密度泛函理论计算表明，导带态与带隙内受体态之间的跃迁解释了缺陷发射。该工作为单层TMDs的缺陷工程提供了可调方法，使我们能够针对光电子、电子和阱极电子学应用有控制地调制其结构和光学性质。
引用
@article{arxiv.2509.24455,
title = {High-energy electron-beam induced defect engineering of monolayer MoS2 for tunable optical properties},
author = {Anagha Gopinath and Faiha Mujeeb and Subhabrata Dhar and Jyoti Mohanty},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.24455},
year = {2025}
}