黑磷上由范德瓦耳斯外延诱导的单晶金属薄膜

金属-半导体结的性质常因非理想界面结构（如结处引入的界面缺陷或化学反应）而不可预测。黑磷（BP）是一种元素二维（2D）半导体晶体，具有带高化学反应活性的褶皱原子结构，而建立 BP 与金属接触界面在原子尺度上的真实图像一直难以实现。本文中我们考察了各类物理沉积金属在 BP 上的界面结构与性质。我们发现 Au、Ag 和 Bi 通过引导的范德瓦耳斯外延形成（110）取向的单晶薄膜。透射电子显微镜和 X 射线光电子能谱证实形成了具有优异旋转对齐的原子级锐利范德瓦耳斯金属-BP 界面。在弱金属-BP 相互作用 regime 下，BP 的褶皱结构在吸附原子组装过程中起关键作用，并可导致单晶的形成，这得到我们的理论分析与计算的支持。实验调研还表明 BP-金属结可表现出依赖于金属的各种界面结构，例如多晶微结构或金属磷化物的形成。本研究为获取金属-2D 半导体界面结构（尤其是原子褶皱 2D 晶体）的真实视图提供了指导。