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剥离 WS2 单层中的空间非均匀性

材料科学 2016-06-27 v2

摘要

过渡金属硫族化合物(TMDs)的单层是原子级薄的二维晶体,具有吸引人的光电子性质,在纳米光子学新兴应用中大有前景。在此,我们报道了从天然晶体剥离的 WS2 单层在光致发光(PL)和应变性质上的非凡空间非均匀性。具体而言,研究表明此类单层的边缘相较于其中心区域表现出显著增强的 PL 强度。对 PL 过程中涉及的复合通道的全面分析展示了单层层表面的空间非均匀性,并反映了单层内本征电子密度的非均匀性。俄歇电子成像与光谱研究,辅以不同环境中的 PL 测量,表明氧的化学吸附与物理吸附是导致观测到的非均匀性的两个基本机制。同时,拉曼光谱分析显示出单个单层不同位置间显著的应变变化,然而此类变化无法与不均匀的 PL 发射严格关联。我们的结果阐明了化学键在单层 WS2 中激子复合物竞争中的作用,为利用 WS2 单层设计新型纳米光子功能提供了途径。因此,预期我们的发现可在基于 TMDs 的光电子器件开发中找到多样化应用。

关键词

引用

@article{arxiv.1603.07923,
  title  = {Spatial Non-Uniformity in Exfoliated WS2 Single layers},
  author = {I. Paradisanos and N. Pliatsikas and P. Patsalas and C. Fotakis and E. Kymakis and G. Kioseoglou and E. Stratakis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1603.07923},
  year   = {2016}
}

备注

23 pages, 12 figures