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《通过高通量化学气相沉积法，对单层MoS2微球腔的激子特性进行了优化。》

  • 来源专题：纳米科技
  • 编译者： 郭文姣
  • 发布时间：2017-09-24

  • 调谐二维直接带隙半导体的光学特性对光子光源、光通信、传感等领域的应用具有重要的意义。在此工作中，利用化学气相沉积法，将二硫化钼(MoS2)的激子特性直接沉积在硅微球共振器上。在室温下，在连续波激励下，可观察到在650-750纳米的发射波长范围内的多耳语画廊模式(WGM)峰值。摘要研究了光致发光(TRPL)和飞秒瞬态吸收(TA)光谱法，研究了MoS2微空腔的光物质相互作用动力学。TRPL研究表明，由于在微空腔中产生的普细胞效应，在MoS2中增加了载波-声子散射和间带过渡过程的辐射复合率。TA光谱研究显示，互带过渡过程的调制主要发生在pb-a波段，估计为1.60。此外，利用MoS2的WGM峰值进行折射率传感，灵敏度最高可达150纳米/折射率单位。目前的工作为高性能光电器件和传感器提供了一种大规模而直接的方法，用于耦合原子薄的二维增益介质和腔体。

    ——文章发布于2017年9月20日

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  • 《具有扩散阻断的MoS2纳米片中通过边缘态进行的超快内部激子解离》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2022-12-07
    •         国家纳米科学中心刘新风研究员团队，联合国家纳米科学中心张勇团队和物理所孟胜团队研究了球磨法制备的不同横向尺寸(10 nm-160 nm) 的MoS2的边缘态，激子扩散及解离的动力学过程，为光电子学和光捕获应用奠定了重要基础。相关成果以"Ultrafast Internal Exciton Dissociation through Edge States in MoS2 Nanosheets with Diffusion Blocking"为题发表在Nano Letters 杂志上 (doi.org/10.1021/acs.nanolett.1c04987)。         材料的表面态具有特别的物理和化学性质，凝聚态材料的表面态一直是研究的焦点。其中，二维过渡金属硫属化合物(TMDC)的边缘状态也被广泛研究，研究发现其具有边缘导电、边缘等离子体、自旋保护传输以及高催化活性等性质，这些优异的性能表现加深了TMDC基础研究和丰富了其应用前景。边缘电子态的亚带隙分布、金属带、自旋非简并等部分特征已经被研究，而它们的动力学尚未被完全理解，特别是边缘状态如何以及如何快速填充，它们如何有助于整体电荷传输和重组？解决这些问题对于优化和扩展TMDC应用至关重要，然而微弱的边缘信号通常会被内部背景淹没或受到边缘杂质干扰，需要极度暴露和干净的边缘结构，因此研究仍然存在挑战。         研究团队使用球磨产生的10 nm MoS2纳米片，该方法产生的纳米片尺寸均一，更重要的是具有洁净的高锯齿形暴露边缘。结合电子能量损失光谱 (EELS)和第一性原理计算，预测了亚带隙边缘态吸收，覆盖范围为1.23 eV至1.78 eV。揭示了边缘态粒子和与激子的竞争，由于纳米尺寸，这些纳米片具有高度暴露的边缘，约占片面积的11%，便于边缘状态的直接瞬态吸收(TA)研究。在1.87 eV能量激发下，光激发激子首先通过带间填充并很快在约0.40 ps内解离成边缘电子态过渡。在低于带隙激发的情况下，由于通过非绝热耦合 (NAC)分析减少了带内轨道耦合，边缘态的布居时间更长，最高可达1.0 ps。泵浦能量依赖TA数据揭示了空穴的带间跃迁速率决定了边缘态的产生。边缘态的形成过程分别受到了带间跃迁和带内驰豫的调控，在高于带隙时激发，存在带间跃迁决定的0.4 ps超快激子解离动力学过程；低于带隙能量激发时，边缘态能带上的驰豫决定了边缘态的形成。团队还进一步研究了激子输运对边缘态种群动力学的影响。此外，研究团队发现边缘状态引入了边界上的外部电位梯度，终止了激子从内部的激子扩散传输。通过测量激子解离寿命作为纳米片横向尺寸的函数，提取激子扩散系数86.7 cm2/s，进一步证实了边界阻挡激子扩散。这项研究从能量、时间和空间角度扩展了对TMDC半导体边缘态动力学的理解，为边缘态操纵和器件优化提供了途径。 编译来源：http://www.nanoctr.cn/kyjz2017/202207/t20220715_6481385.html
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  • 《通过化学气相沉积从其薄片中获得MoS2纳米带》
    • 来源专题：纳米科技
    • 编译者：郭文姣
    • 发布时间：2019-04-11
    • 二维（2D）材料由于其独特的结构和与有前途的应用和基础研究相关的奇特性质而引起了极大的兴趣。将2D材料的维度降低到其1D纳米结构中对于新性质的开发也是非常期望的并且提供新的研究机会。在这项工作中，我们展示了通过化学气相沉积（CVD）在石墨烯基板上自下而上合成二硫化钼（MoS2）纳米带，方法是将生长参数精确调整为富硫条件。 MoS2纳米带主要由CVD生长的MoS2薄片沿扶手椅（AC）方向形成。原子分辨率ADF-STEM成像表征显示在MoS 2纳米带的边缘处交替存在钼和硫磺之字形边缘终止。在纳米带的顶点处，硫终止的锯齿形边缘成为主导。综合考虑这些结果，我们揭示了MoS2纳米带的潜在生长机制。还通过制造背栅效应晶体管（FET）来测量MoS 2纳米带的电子传输性质。纳米带FET呈现n型行为，在V DS = 1时电流开/关比高于104，载流子迁移率为1.39cm 2 V -1 s -1。这项工作提供了合成1D MoS2纳米带的新途径，这在制造其他2D材料衍生的1D纳米结构方面具有巨大潜力。 ——文章发布于2019年4月4日
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