利用催化液体合金实现单层晶体的热力学驱动倾斜型晶界
材料科学
2025-07-31 v1
摘要
我们报告了一种方法，通过蒸气液-固成长(VLS)工艺使用钠钼酸液体合金，对单层 MoS2 薄膜的晶界(GB)处的原子缺陷进行精确控制。这种液体合金作为生长催化剂，可引导其热力学上最稳定 GB 结构的形成。合金的钼富集化学环境导致 Mo 极性 5|7 缺陷的产率超过 95%。VLS 生长的多晶体 MoS2 薄膜的光致发光(PL)强度显著高于表面丰富 S 5|7 缺陷的薄膜 PL 强度，这些缺陷是由蒸气-固-固成长产生的动力学驱动。密度泛函理论计算表明，PL 强度的提升是由于抑制了与吸附在 S 5|7 缺陷上钠元素形成的带电激子非辐射复合的 donor-type 缺陷。催化液体合金可用于确定各种多晶体 2D 薄膜中的原子缺陷类型，从而为工程化这些材料的性能提供了技术线索。
引用
@article{arxiv.2507.22689,
title = {Thermodynamically driven tilt grain boundaries of monolayer crystals using catalytic liquid alloys},
author = {Min-Yeong Choi and Chang-Won Choi and Dong-Yeong Kim and Moon-Ho Jo and Yong-Sung Kim and Si-Young Choi and Cheol-Joo Kim},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.22689},
year = {2025}
}
备注
45 pages, 15 figures