WS2纳米管的制造

化学生长的多壁WS2纳米管被分散在SiO2/Si++衬底上。在光学显微镜下选择孤立的纳米管。WS2的单晶是通过化学蒸气传输生长的。双层和单层使用胶带进行机械剥离。

随后，这些薄片被转移到一个SiO2/Si++基底上。它们的层数通过光学显微照片中的对比度来确定。使用电子束光刻技术，以聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为抗蚀剂，对电极进行了图案化。在PMMA显影后，铬（5纳米）和金（200纳米）通过蒸发被沉积为电极。

光伏反应测量。所有的电学测量都是在高真空条件下，在一个加装了电穿透装置的光学恒温器（牛津仪器的MicrostatHe）中进行的。样品被氦氖激光器（波长632.8纳米）或两个二极管激光器（532纳米或730纳米）中的一个照射，激光点的大小，由激光轮廓的高斯拟合决定，大约为2.5微米（632.8纳米）、2.1微米（532纳米）或1.2微米（730纳米）。

激光束通过一个×50的奥林巴斯物镜以正常入射角聚焦在样品上。激光束的紧密聚焦并不影响实验结果的质量。用位于物镜后面的功率计监测入射的激光功率。通过结合Glan-Taylor棱镜、λ/2板和λ/4板对偏振特性进行调制。

在WS2纳米管中，BPVE比在其他大宗材料中要大几个数量级。研究人员注意到，管子的直径（大约102纳米）比激光点的直径（1-2微米）小得多；因此，纳米管最多只能吸收总入射激光功率的10%。

综上，在WS2纳米管中观察到一个大的BPVE，是在大宗材料领域之外首次观察到这种效应，它显示了TMD纳米管收集太阳能的潜力。

此外，单层（非极性非中心对称结构）和纳米管（极性非中心对称结构）之间效应强度的巨大差异（几个数量级）表明，对称性降低，也许还有极性晶体结构对于提高BPVE至关重要。

参考文献：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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