WS2納米管的製造

化學生長的多壁WS2納米管被分散在SiO2/Si++襯底上。在光學顯微鏡下選擇孤立的納米管。WS2的單晶是通過化學蒸氣傳輸生長的。雙層和單層使用膠帶進行機械剝離。

隨後，這些薄片被轉移到一個SiO2/Si++基底上。它們的層數通過光學顯微照片中的對比度來確定。使用電子束光刻技術，以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）為抗蝕劑，對電極進行了圖案化。在PMMA顯影後，鉻（5納米）和金（200納米）通過蒸發被沉積為電極。

光伏反應測量。所有的電學測量都是在高真空條件下，在一個加裝了電穿透裝置的光學恒溫器（牛津儀器的MicrostatHe）中進行的。樣品被氦氖雷射器（波長632.8納米）或兩個二極體雷射器（532納米或730納米）中的一個照射，鐳射點的大小，由鐳射輪廓的高斯擬合決定，大約為2.5微米（632.8納米）、2.1微米（532納米）或1.2微米（730納米）。

雷射光束通過一個×50的奧林巴斯物鏡以正常入射角聚焦在樣品上。雷射光束的緊密聚焦並不影響實驗結果的品質。用位於物鏡後面的功率計監測入射的鐳射功率。通過結合Glan-Taylor棱鏡、λ/2板和λ/4板對偏振特性進行調製。

在WS2納米管中，BPVE比在其他大宗材料中要大幾個數量級。研究人員注意到，管子的直徑（大約102納米）比鐳射點的直徑（1-2微米）小得多；因此，納米管最多只能吸收總入射鐳射功率的10%。

綜上，在WS2納米管中觀察到一個大的BPVE，是在大宗材料領域之外首次觀察到這種效應，它顯示了TMD納米管收集太陽能的潛力。

此外，單層（非極性非中心對稱結構）和納米管（極性非中心對稱結構）之間效應強度的巨大差異（幾個數量級）表明，對稱性降低，也許還有極性晶體結構對於提高BPVE至關重要。

參考文獻：Zhang Y J, Ideue T, Onga M, et al. Enhanced intrinsic photovoltaic effect in tungsten disulfide nanotubes[J]. Nature, 2019, 570(7761): 349-353.

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