单原子化学识别环境条件下的 TMD 缺陷
材料科学
2024-06-27 v1
摘要
过渡金属硫化物 (TMDs) 中的缺陷会导致其性质发生显著的局部变化，这些性质变化对于量子安全器件、氢气生产和能源存储等一系列技术应用具有重要意义。因此，能够在本体环境下（包括环境条件）研究这些材料至关重要。本文报道了在环境条件下使用电导原子力显微镜 (C-AFM) 对 MoS₂、WSe₂ 和 WS₂ 单层中原子尺度缺陷的成像。通过对比多种 TMDs 的测量结果，我们利用 C-AFM 对观察到的缺陷最可能的原子种类进行化学鉴定，并量化其在每种材料上的存在比例，确定氧化物取代和金属离子取代为最可能且最常见的缺陷类型。此外，我们展示了 C-AFM 在环境条件下能够以原子分辨率解析电子结构的细微变化，这一技术被应用于经氮气等离子体掺杂的 WSe₂ 单层中，证明了 C-AFM 能够在原子尺度上解析电子结构和化学特异性细节的能力。
引用
@article{arxiv.2406.18324,
title = {Single atom chemical identification of TMD defects in ambient conditions},
author = {Edward Juan Dunn and Robert James Young and Samuel Paul Jarvis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18324},
year = {2024}
}