通过分子氢相互作用探测单层 MoS$_2$ 的电子特性
应用物理
2020-03-06 v1 介观与纳米尺度物理
摘要
本工作对分子氢（H）与单层 MoS 场效应晶体管（MoS FET）之间的相互作用进行了详细的实验研究，旨在用于传感应用。该 MoS FET 在相对较低的工作温度范围（300-473 K）内对宽泛浓度（0.1 - 90%）的 H 均有响应。最重要的是，基于 MoS FET 的 H 传感器显示出诸如完全可逆性以及无催化金属掺杂剂（Pt 或 Pd）等理想特性。实验结果表明，由于可逆的电荷转移过程，MoS 的电导率随 H 浓度单调增加。提出该过程涉及由与 MoS 表面硫空位（VS）相互作用驱动的解离 H 吸附。该描述与关于 H 在 MoS 上吸附的相关密度泛函理论研究一致。最后，使用原子层沉积氧化铝对部分缺陷钝化的 MoS FET 进行的测量，构成了 VS 在 H 与 MoS 相互作用中起重要作用的实验指示。这些发现为单层 MoS 与 H 之间催化过程的未来应用提供了见解，并将 MoS FET 引入作为有前景的 H 传感器。
引用
@article{arxiv.2003.02352,
title = {Probing the Electronic Properties of Monolayer MoS$_2$ via Interaction with Molecular Hydrogen},
author = {Natália P. Rezende and Alisson R. Cadore and Andreij C. Gadelha and Cíntia L. Pereira and Vinicius Ornelas and Kenji Watanabe and Takashi Taniguchi and André S. Ferlauto and Ângelo Malachias and Leonardo C. Campos and Rodrigo G. Lacerda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2003.02352},
year = {2020}
}