實現二碲化鉬納米片的潛力

實現二碲化鉬納米片(MoTe2)納米片的最大潛力需要一種可靠的合成方法來控制其相結構和均勻的大面積生長。建立MoTe2納米片的單階段合成工藝仍然是其工業應用的最大障礙之一。將大面積MoTe2納米片納入各種可能的應用中,需要對可變的相變和生長因素有一個徹底的瞭解。

在樣品表面的不同區域拍攝的MoTe2的拉曼光譜圖片

在這種情況下,通過對預沉積的鉬薄膜進行碲化處理的化學氣相沉積(CVD)是製造大規模MoTe2納米片的一種直接和通用的方法。在CVD過程中,通過精確控制MoTe2晶體發展的動力學和熱力學,可以生產1T'和2H-MoTe2納米片。

當前研究的亮點,在這項研究中,研究人員進行了一系列的化學氣相沉積實驗,以生成MoTe2納米片,作為碲強度梯度和襯底排列的組合。

利用CVD工藝,研究人員通過分析反應介面上的碲化動態,展示了一種在廣大區域內均勻發展MoTe2納米片的直接和可重複方法。研究人員評估了預沉積鉬片的兩種幾何組合,即在平坦和傾斜環境下的傾斜度。

研究人員基於有限元方法(FEM)的模擬來預測相關的生長拓撲結構,並將它們與在相同情況下生產的MoTe2薄膜的實際結果聯繫起來。

MoTe2納米片的HR-TEM HAADF截面圖片

一些表徵技術,包括原子力顯微鏡(AFM)和顯微拉曼光譜,被用來驗證所生產的二碲化鉬納米片的方向、清潔度和均勻性。

計算結果與實驗資料一起,對於理解基於CVD的MoTe2形成所涉及的動力學是至關重要的。這些協同建模和實驗室研究結果表明,除了碲數量之外,發展過程中的基材傾斜度強烈地決定了反應位置的碲蒸汽強度梯度,從而可以密切控制MoTe2的結構和形態。

基於這些結果,研究人員得出結論,這項研究為可擴展的1T'和2H-MoTe2納入創新納米電子學、光電子學、光譜學和熱力學裝置的應用提供了一個支點機制。此外,這項研究描述了一種可能被視為高效、靈活和相對容易的選擇的技術,允許規範開發和改善TMD的特徵。

文章來源:https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39878

 

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